DE102018206499B4

DE102018206499B4 - Valve arrangement for an internal combustion engine

Info

Publication number: DE102018206499B4
Application number: DE102018206499.7A
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Reichert; Bernhard Vogel
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2018-04-26
Filing date: 2018-04-26
Publication date: 2020-04-02
Anticipated expiration: 2038-04-27
Also published as: DE102018206499A1

Abstract

Ventilanordnung (1) für eine Brennkraftmaschine, mit einem einen Ventilschaft (3) und einen Ventilteller aufweisenden drehbaren Ventil (2) und einer über einen Stützring (10) an dem Ventilschaft (3) abgestützten Ventilkappe (5), wobei der Stützring (10) wenigstens einen Haltevorsprung (12) aufweist, der in eine in dem Ventilschaft (3) ausgebildete Ringnut (13) formschlüssig eingreift, wobei der Haltevorsprung (12) und die Ringnut (13) in axialer Richtung bezüglich einer Längsmittelachse (8) des Ventilschafts (3) asymmetrisch ausgebildet sind, wobei der Haltevorsprung (12) im Längsschnitt gesehen eine Gesamtkontur (22) aufweist, die sich aus einer auf einer ersten Seite des Haltevorsprungs (12) vorliegenden ersten Kontur (23) und einer auf einer zweiten Seite des Haltevorsprungs (12) vorliegenden zweiten Kontur (24) zusammensetzt, wobei die erste Kontur (23) in einem Scheitelpunkt (25) in die zweite Kontur (24) übergeht und von der zweiten Kontur (24) verschieden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kontur (23) wenigstens bereichsweise eine gerade Linie aufweist, die sich bis hin zu dem Scheitelpunkt (25) erstreckt, und wobei der Scheitelpunkt (25) im Längsschnitt gesehen dem der Längsmittelachse (8) am nächsten liegenden Punkt der Gesamtkontur (22) entspricht.Valve arrangement (1) for an internal combustion engine, with a rotatable valve (2) having a valve stem (3) and a valve disk and a valve cap (5) supported on the valve stem (3) via a support ring (10), the support ring (10) Has at least one retaining projection (12) which engages in a form-fitting manner in an annular groove (13) formed in the valve stem (3), the retaining projection (12) and the annular groove (13) in the axial direction with respect to a longitudinal central axis (8) of the valve stem (3 ) are of asymmetrical design, the holding projection (12), seen in longitudinal section, having an overall contour (22) consisting of a first contour (23) present on a first side of the holding projection (12) and one on a second side of the holding projection (12 ) present second contour (24), the first contour (23) at an apex (25) merging into the second contour (24) and being different from the second contour (24), thereby characterized in that the first contour (23) has a straight line, at least in some areas, which extends up to the apex (25), and the apex (25), seen in longitudinal section, the point of the overall contour closest to the longitudinal central axis (8) (22) corresponds.

Description

Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung für eine Brennkraftmaschine, mit einem einen Ventilschaft und einen Ventilteller aufweisenden drehbaren Ventil und einer über einen Stützring an dem Ventilschaft abgestützten Ventilkappe, wobei der Stützring wenigstens einen Haltevorsprung aufweist, der in eine in dem Ventilschaft ausgebildete Ringnut formschlüssig eingreift. Dabei ist vorgesehen, dass der Haltevorsprung und die Ringnut in axialer Richtung bezüglich einer Längsmittelachse des Ventilschafts asymmetrisch ausgebildet sind, wobei der Haltevorsprung im Längsschnitt gesehen eine Gesamtkontur aufweist, die sich aus einer auf einer ersten Seite des Haltevorsprungs vorliegenden ersten Kontur und einer auf einer zweiten Seite des Haltevorsprungs vorliegenden zweiten Kontur zusammensetzt, wobei die erste Kontur in einem Scheitelpunkt in die zweite Kontur übergeht und von der zweiten Kontur verschieden ist.The invention relates to a valve arrangement for an internal combustion engine, with a rotatable valve having a valve stem and a valve disk and a valve cap supported by a support ring on the valve stem, the support ring having at least one retaining projection which engages in a form-fitting manner in an annular groove formed in the valve stem. It is provided that the holding projection and the annular groove are formed asymmetrically in the axial direction with respect to a longitudinal central axis of the valve stem, the holding projection, viewed in longitudinal section, having an overall contour which consists of a first contour present on a first side of the holding projection and one on a second Side contour of the retaining projection is present, the first contour merging into the second contour at an apex and being different from the second contour.

Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die Druckschrift DE 18 47 630 U bekannt. Diese beschreibt ein drehbares Ventil, insbesondere für Verbrennungskraftmaschinen, mit einer an dem oberen Ventilschaft-Ende vorgesehenen Ringnut und in diese Nut einsetzbaren, den von einer oder mehreren Ventilfedern ausgeübten Druck auf das Ventil übertragenden Teilen. Dabei ist vorgesehen, dass eine auf dem Kopf des Ventilschaftes aufsetzbare, die Stirnfläche des Kopfes nicht berührende Kappe sich auf den oberen Stirnflächen der in die Nut einsetzbaren Teile abstützt, während der Druck der Ventilfeder in an sich bekannter Weise von den entgegengesetzten Stirnseiten der Teile aufgenommen wird, wobei zwischen dem Grund der Nut und dem radial inneren Umfang der Teile ein die Drehung des Ventils ermöglichendes Spiel besteht.The publication is, for example, from the prior art DE 18 47 630 U. known. This describes a rotatable valve, in particular for internal combustion engines, with an annular groove provided at the upper end of the valve stem and insertable into this groove, the parts transmitting pressure exerted by one or more valve springs on the valve. It is provided that a cap which can be placed on the head of the valve stem and does not touch the end face of the head is supported on the upper end faces of the parts which can be inserted into the groove, while the pressure of the valve spring is absorbed in a manner known per se from the opposite end faces of the parts is, wherein between the bottom of the groove and the radially inner circumference of the parts there is a play allowing the valve to rotate.

Die Druckschrift US 3,416,771 A bezieht sich auf Halteanordnungen für Kegelventilfedern und dergleichen, die mittels einer automatisierten Maschine auf einen Ventilstößel aufgesetzt werden können. Insbesondere bezieht sich die Druckschrift auf zusammengesetzte Ventilstößelhalter- und Halterverriegelungsanordnungen, die auf den Ventilstößel aufgeschnappt werden können und eine Drehung des Ventils relativ zu dem Halter ermöglichen.The publication US 3,416,771 A relates to holding arrangements for cone valve springs and the like, which can be placed on a valve lifter by means of an automated machine. In particular, the document relates to composite valve lifter bracket and retainer latch assemblies that can be snapped onto the valve lifter and allow the valve to rotate relative to the bracket.

Weiterhin ist aus dem Stand der Technik die Druckschrift DE 195 48 290 A1 bekannt. Diese beschriebt eine Vorrichtung zur Drehung eines Ventils einer Brennkraftmaschine, wobei das Ventil an seinem Schaft wenigstens eine umlaufende Ringnut trägt, wobei das Ventil von einer Feder mit Lochscheibe in Schließrichtung beaufschlagt wird, indem Verbindungselemente zwischen dem Innenkonus der Lochscheibe und der Ringnut des Ventils vorgesehen sind, und wobei das Ventil mittels eines Betätigungselements gegen die Kraft der Feder bewegbar ist. Dabei ist vorgesehen, dass das Ventil zwischen den Verbindungselementen unter Spiel gelagert ist, und das Betätigungselement an den Verbindungselementen angreift. Auf diese Weise ist eine Vorrichtung geschaffen, die während des Betriebs der Brennkraftmaschine eine Drehung des Ventils erzeugt.Furthermore, the publication is from the prior art DE 195 48 290 A1 known. This describes a device for rotating a valve of an internal combustion engine, the valve carrying at least one circumferential annular groove on its shaft, the valve being acted upon by a spring with a perforated disk in the closing direction by providing connecting elements between the inner cone of the perforated disk and the annular groove of the valve , and wherein the valve is movable by means of an actuating element against the force of the spring. It is provided that the valve is mounted with play between the connecting elements and that the actuating element acts on the connecting elements. In this way, a device is created which generates a rotation of the valve during operation of the internal combustion engine.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Ventilanordnung für eine Brennkraftmaschine vorzuschlagen, welche gegenüber bekannten Ventilanordnungen Vorteile aufweist, insbesondere ein besseres Drehverhalten aufweist.It is an object of the invention to propose a valve arrangement for an internal combustion engine which has advantages over known valve arrangements, in particular has better rotational behavior.

Dies wird erfindungsgemäß mit einer Ventilanordnung für eine Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht.This is achieved according to the invention with a valve arrangement for an internal combustion engine with the features of claim 1.

Dabei ist vorgesehen das, die erste Kontur wenigstens bereichsweise eine gerade Linie aufweist, die sich bis hin zu dem Scheitelpunkt erstreckt, und wobei der Scheitelpunkt im Längsschnitt gesehen dem der Längsmittelachse am nächsten liegenden Punkt der Gesamtkontur entspricht.It is provided that the first contour has a straight line, at least in some areas, which extends up to the apex, and the apex, seen in longitudinal section, corresponds to the point of the overall contour closest to the longitudinal central axis.

Grundsätzlich ist vorgesehen, dass der Haltevorsprung und die Ringnut in axialer Richtung bezüglich einer Längsmittelachse des Ventilschafts asymmetrisch ausgebildet sind.Basically, it is provided that the holding projection and the annular groove are asymmetrical in the axial direction with respect to a longitudinal center axis of the valve stem.

Die Ventilanordnung ist Bestandteil der Brennkraftmaschine oder der Brennkraftmaschine zumindest zuordenbar. Die Ventilanordnung weist das Ventil auf, welches vorzugsweise in Form eines Gaswechselventils der Brennkraftmaschine vorliegt. Das Gaswechselventil kann beispielsweise als Einlassventil oder als Auslassventil ausgestaltet sein. Mittels des Einlassventils kann eine Strömungsverbindung zwischen einem Frischgastrakt der Brennkraftmaschine, insbesondere einem Saugrohr der Brennkraftmaschine, und einem in einem Zylinder der Brennkraftmaschine vorliegenden Brennraum wahlweise freigegeben oder unterbrochen werden. Analog hierzu kann mittels des Auslassventils eine Strömungsverbindung zwischen dem Brennraum und einem Abgastrakt der Brennkraftmaschine, insbesondere einem Abgaskrümmer der Brennkraftmaschine, wahlweise freigegeben oder unterbrochen werden. In anderen Worten ist die jeweilige Strömungsverbindung in einer Offenstellung des Ventils freigegeben und in einer Geschlossenstellung unterbrochen.The valve arrangement is at least part of the internal combustion engine or the internal combustion engine. The valve arrangement has the valve, which is preferably in the form of a gas exchange valve of the internal combustion engine. The gas exchange valve can be configured, for example, as an inlet valve or as an outlet valve. A flow connection between a fresh gas tract of the internal combustion engine, in particular an intake manifold of the internal combustion engine, and a combustion chamber present in a cylinder of the internal combustion engine can be selectively released or interrupted by means of the inlet valve. Analogously to this, a flow connection between the combustion chamber and an exhaust tract of the internal combustion engine, in particular an exhaust manifold of the internal combustion engine, can optionally be released or interrupted by means of the exhaust valve. In other words, the respective flow connection is released in an open position of the valve and interrupted in a closed position.

Zur Verlagerung des Ventils, also zu seiner Anordnung in entweder der Offenstellung oder der Geschlossenstellung, dient ein Ventiltrieb der Brennkraftmaschine, welcher beispielsweise über wenigstens eine Nockenwelle mit wenigstens einem Nocken verfügt. Der Nocken weist eine Exzentrizität auf und ist derart ausgestaltet, dass er das Ventil wenigstens einmal pro Umdrehung der Nockenwelle derart kraftbeaufschlagt, dass es verlagert wird, beispielsweise von seiner Geschlossenstellung in die Offenstellung und zurück.A valve drive of the internal combustion engine, which has, for example, at least one camshaft with at least one cam, serves to displace the valve, that is to say to arrange it in either the open position or the closed position. The cam has an eccentricity and is designed in such a way that it actuates the valve at least once per revolution of the camshaft applied force that it is shifted, for example from its closed position to the open position and back.

Das Kraftbeaufschlagen des Ventils mittels des Nockens erfolgt vorzugsweise entgegen einer Federkraft, die von einer Feder auf das Ventil ausgeübt wird. Als Feder kommt hierbei insbesondere eine Schraubenfeder zum Einsatz, besonders bevorzugt eine Schraubendruckfeder. Die Feder ist bevorzugt derart ausgerichtet, dass sie das Ventil in Richtung seiner Geschlossenstellung, insbesondere in die Geschlossenstellung hinein drängt. In anderen Worten wird das Ventil mithilfe des an der Nockenwelle vorgesehenen Nockens entgegen der von der Feder bewirkten Federkraft aus der Geschlossenstellung in Richtung der Offenstellung beziehungsweise in diese hinein gedrängt. Anschließend sorgt die Feder dafür, dass das Ventil wieder in Richtung der Geschlossenstellung beziehungsweise in diese hinein verlagert wird.The application of force to the valve by means of the cam is preferably carried out against a spring force which is exerted on the valve by a spring. A helical spring is used in particular as a spring, particularly preferably a helical compression spring. The spring is preferably oriented such that it urges the valve in the direction of its closed position, in particular into the closed position. In other words, the valve is pushed against the spring force caused by the spring from the closed position in the direction of the open position or into the latter using the cam provided on the camshaft. The spring then ensures that the valve is shifted back towards or into the closed position.

Die Ventilbetätigung des Ventils erfolgt über die Ventilkappe, insbesondere betätigt der Nocken der Nockenwelle das Ventil über die Ventilkappe. Hierzu kann der Nocken entweder unmittelbar mit der Ventilkappe in Berührkontakt treten oder lediglich mittelbar über einen Hebel, beispielsweise einen Kipphebel oder einen Schlepphebel. Es kann zudem vorgesehen sein, in der Wirkverbindung zwischen der Ventilkappe und dem Nocken wenigstens ein Ventilspielausgleichselement anzuordnen, insbesondere einen Hydrostößel, beispielsweise einen Tassenstößel.The valve is actuated by the valve cap, in particular the cam of the camshaft actuates the valve by the valve cap. For this purpose, the cam can either come into direct contact with the valve cap or only indirectly via a lever, for example a rocker arm or a rocker arm. Provision can also be made to arrange at least one valve play compensation element in the operative connection between the valve cap and the cam, in particular a hydraulic tappet, for example a cup tappet.

Das Ventil weist den Ventilschaft und den Ventilteller auf. Die Ventilkappe stützt sich an dem Ventilschaft ab, nämlich über den Stützring. Hierbei umgreift die Ventilkappe den Ventilschaft in Umfangsrichtung bezüglich einer Längsmittelachse des Ventilschafts vorzugsweise wenigstens bereichsweise, insbesondere vollständig und liegt beabstandet von einem freien Ende des Ventilschafts an dem Stützring an. Bevorzugt ist es vorgesehen, dass sich die Ventilkappe in axialer Richtung ausschließlich über den Stützring an dem Ventilschaft abstützt.The valve has the valve stem and the valve disk. The valve cap is supported on the valve stem, namely via the support ring. Here, the valve cap encompasses the valve stem in the circumferential direction with respect to a longitudinal central axis of the valve stem, preferably at least in regions, in particular completely, and lies against the support ring at a distance from a free end of the valve stem. It is preferably provided that the valve cap is supported in the axial direction exclusively on the valve stem via the support ring.

In anderen Worten ist eine dem freien Ende des Ventilschafts zugewandte Seite der Ventilkappe von dem freien Ende des Ventilschafts beabstandet angeordnet. Eine derartige Anordnung der Ventilkappe realisiert eine besonders geringe Reibkraft in Umfangsrichtung zwischen der Ventilkappe und dem Ventil, sodass sich das Ventil während des Betriebs der Brennkraftmaschine drehen kann. Das Ventil ist insoweit als drehbares Ventil ausgestaltet, welches um eine Drehachse, insbesondere seiner Längsmittelachse entsprechend, drehbar gelagert ist.In other words, a side of the valve cap facing the free end of the valve stem is arranged at a distance from the free end of the valve stem. Such an arrangement of the valve cap realizes a particularly low frictional force in the circumferential direction between the valve cap and the valve, so that the valve can rotate during the operation of the internal combustion engine. In this respect, the valve is designed as a rotatable valve which is rotatably mounted about an axis of rotation, in particular corresponding to its longitudinal central axis.

Der Stützring ist formschlüssig an dem Ventilschaft befestigt und dient zumindest der Abstützung der Ventilkappe an dem Ventilschaft. Vorzugsweise greift an dem Stützring zusätzlich ein Federteller an, an dem sich die vorstehend bereits erwähnte Feder in axialer Richtung abstützt. Hierbei weist vorzugsweise der Stützring eine konische Außenkontur auf, welche mit einer ebenfalls konischen Innenkontur des Ventiltellers in Anlagekontakt steht. Die Konizität der Außenumfangsfläche und der Innenumfangsfläche ist vorzugsweise derart ausgestaltet, dass der jeweilige Durchmesser in Richtung des Ventiltellers abnimmt beziehungsweise in Richtung der Ventilkappe zunimmt.The support ring is positively attached to the valve stem and serves at least to support the valve cap on the valve stem. A spring plate, on which the spring already mentioned above is supported in the axial direction, preferably also acts on the support ring. Here, the support ring preferably has a conical outer contour which is in contact with a likewise conical inner contour of the valve disk. The taper of the outer peripheral surface and the inner peripheral surface is preferably configured such that the respective diameter decreases in the direction of the valve disk or increases in the direction of the valve cap.

Zur formschlüssigen Befestigung des Stützrings an dem Ventilschaft verfügt der Stützring über den wenigstens einen Haltevorsprung und der Ventilschaft über die wenigstens eine Ringnut. Der Haltevorsprung greift formschlüssig in die Ringnut ein, sodass eine zuverlässige Befestigung des Stützrings an dem Ventilschaft realisiert ist. Die formschlüssige Befestigung des Stützrings an dem Ventilschaft mittels des Haltevorsprungs und der Ringnut ist derart ausgestaltet, dass der Stützring in axialer Richtung und in radialer Richtung bezüglich des Ventilschafts festgelegt ist, in Umfangsrichtung jedoch eine Verlagerung erfolgen kann. In anderen Worten ist der Stützring drehbar an dem Ventilschaft angeordnet beziehungsweise gelagert.For the form-fitting attachment of the support ring to the valve stem, the support ring has the at least one retaining projection and the valve stem has the at least one annular groove. The retaining projection engages in the ring groove in a form-fitting manner, so that the support ring is reliably attached to the valve stem. The form-fitting attachment of the support ring to the valve stem by means of the retaining projection and the annular groove is designed such that the support ring is fixed in the axial direction and in the radial direction with respect to the valve stem, but can be displaced in the circumferential direction. In other words, the support ring is rotatably arranged or supported on the valve stem.

Grundsätzlich kann selbstverständlich eine beliebige Anzahl an Haltevorsprüngen vorliegen, also zusätzlich zu dem vorstehend beschriebenen Haltevorsprung eine beliebige Anzahl an weiterer Haltevorsprünge. Jedem dieser Haltevorsprünge ist vorzugsweise eine separate Nut zugeordnet. Die Haltevorsprünge sind hierzu in axialer Richtung beabstandet voneinander an dem Stützring ausgebildet. Analog hierzu sind die Ringnuten in axialer Richtung voneinander beabstandet an dem Ventilschaft ausgebildet. Im Rahmen dieser Beschreibung wird zum Großteil lediglich auf den wenigstens einen Haltevorsprung und die wenigstens eine Ringnut eingegangen. Alle Ausführungen sind jedoch ohne weiteres auf mehrere Haltevorsprünge und Ringnuten übertragbar, insbesondere auf jeden der mehreren Haltevorsprünge und jede der mehreren Ringnuten.In principle, of course, there can be any number of holding projections, that is, in addition to the holding projection described above, any number of further holding projections. A separate groove is preferably assigned to each of these holding projections. For this purpose, the holding projections are formed on the support ring at a distance from one another in the axial direction. Analogously to this, the annular grooves are formed on the valve stem at a distance from one another in the axial direction. Within the scope of this description, only the at least one retaining projection and the at least one annular groove are dealt with for the most part. However, all designs are readily transferable to several holding projections and ring grooves, in particular to each of the several holding projections and each of the several ring grooves.

Während des Betriebs der Brennkraftmaschine ist eine Ventildrehung beziehungsweise Ventilrotation wünschenswert. Das Ventil beziehungsweise die Ventilanordnung ist daher derart ausgestaltet, dass eine solche Ventilrotation während des Betriebs der Brennkraftmaschine auftreten kann beziehungsweise auftritt. Hierzu ist der Ventilschaft - wie bereits dargelegt - drehbar bezüglich der Ventilkappe und des Stützrings angeordnet beziehungsweise gelagert.A valve rotation or valve rotation is desirable during operation of the internal combustion engine. The valve or the valve arrangement is therefore designed in such a way that such valve rotation can occur during the operation of the internal combustion engine. For this purpose, as already explained, the valve stem is rotatably arranged or mounted with respect to the valve cap and the support ring.

Um die Ventilrotation besonders effektiv umzusetzen, sollen nun der Haltevorsprung und die Ringnut jeweils in axialer Richtung bezüglich der Längsmittelachse des Ventilschafts asymmetrisch ausgebildet sein. Das bedeutet, dass der Haltevorsprung und die Ringnut im Längsschnitt bezüglich der Längsmittelachse gesehen auf in axialer Richtung gegenüberliegenden Seiten unterschiedlich ausgestaltet sind. Die asymmetrische Ausgestaltung des Haltevorsprungs und der Ringnut sind derart ausgeführt, dass bei unterschiedlichen Verlagerungsrichtungen beziehungsweise Beschleunigungsrichtungen des Ventils unterschiedliche Reibkräfte in Umfangsrichtung zwischen dem Stützring und dem Ventilschaft wirken. In order to implement the valve rotation particularly effectively, the holding projection and the annular groove should now each be designed asymmetrically in the axial direction with respect to the longitudinal center axis of the valve stem. This means that the retaining projection and the annular groove in the longitudinal section with respect to the longitudinal central axis are configured differently on the opposite sides in the axial direction. The asymmetrical configuration of the holding projection and the annular groove are designed such that, with different displacement directions or acceleration directions of the valve, different frictional forces act in the circumferential direction between the support ring and the valve stem.

In anderen Worten wirkt bei einer ersten Verlagerungsrichtung und/oder Beschleunigungsrichtung, welche beispielsweise zumindest zeitweise bei einer Verlagerung des Ventils aus der Geschlossenstellung in die Offenstellung vorliegt, eine erste Reibungskraft und bei einer zweiten Verlagerungsrichtung und/oder Beschleunigungsrichtung, welche beispielsweise zumindest zeitweise bei einer Verlagerung des Ventils von der Geschlossenstellung in die Offenstellung vorliegt, eine zweite Reibungskraft zwischen dem Stützring und dem Ventilschaft in Umfangsrichtung vor, wobei die beiden Reibungskräfte zumindest betragsmäßig voneinander verschieden sind.In other words, a first frictional force acts in a first displacement direction and / or acceleration direction, which is present, for example, at least temporarily when the valve is displaced from the closed position to the open position, and in a second displacement direction and / or acceleration direction, which, for example, at least temporarily in the event of a displacement of the valve from the closed position to the open position, there is a second frictional force between the support ring and the valve stem in the circumferential direction, the two frictional forces differing from one another at least in terms of amount.

Anders ausgedrückt, wird eine Drehbewegung des Stützrings, welche beispielsweise von der Feder bewirkt wird, während einer Beschleunigung des Ventils in die erste Richtung effektiver auf den Ventilschaft übertragen als bei einer Beschleunigung des Ventils in die zweite Richtung. Bei der Beschleunigung des Ventils in die erste Richtung liegt die erste Seite des Haltevorsprungs an einem die Ringnut begrenzenden Außenumfang des Ventilschafts an. Ist die Beschleunigung des Ventils in die erste Richtung beendet, so tritt mit den nachfolgenden Einsetzen der in die andere Richtung erfolgenden Beschleunigung des Ventils in die zweite Richtung ein Lastwechsel ein, sodass nunmehr die zweite Seite des Haltevorsprungs an dem Außenumfang des Ventilschafts anliegt.In other words, a rotational movement of the support ring, which is caused, for example, by the spring, is more effectively transmitted to the valve stem during acceleration of the valve in the first direction than when acceleration of the valve in the second direction. When the valve accelerates in the first direction, the first side of the holding projection lies against an outer circumference of the valve stem which delimits the annular groove. If the acceleration of the valve in the first direction has ended, then with the subsequent onset of the acceleration of the valve in the other direction, a load change occurs, so that the second side of the holding projection now lies against the outer circumference of the valve stem.

Durch die in axialer Richtung asymmetrische Ausbildung des Haltevorsprungs und der Ringnut werden Reibungskräfte in Umfangsrichtung bewirkt, sodass die Drehbewegung des Stützrings in Abhängigkeit von der Verlagerungsrichtung des Ventils unterschiedlich stark auf den Ventilschaft und mithin das Ventil aufgeprägt wird. Dies hat den Vorteil, dass die Ventilrotation zuverlässig an die jeweiligen Anforderungen angepasst werden kann, nämlich in Abhängigkeit von der jeweils vorliegenden Beschleunigungsrichtung beziehungsweise Verlagerungsrichtung.Due to the asymmetrical design of the holding projection and the annular groove in the axial direction, frictional forces are brought about in the circumferential direction, so that the rotary movement of the support ring is impressed on the valve stem and thus the valve to different extents depending on the direction of displacement of the valve. This has the advantage that the valve rotation can be reliably adapted to the respective requirements, namely as a function of the respective acceleration direction or displacement direction.

Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Haltevorsprung und die Ringnut derart ausgebildet sind, dass bei Vorliegen einer zwischen dem Ventilschaft und dem Stützring übertragenen Axialkraft in einer ersten Richtung eine erste Reibkraft in Umfangsrichtung zwischen dem Ventilschaft und dem Stützring vorliegt und bei Vorliegen der Axialkraft in einer der ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung eine von der ersten Reibkraft verschiedene zweite Reibkraft. Hierauf wurde vorstehend bereits im Wesentlichen hingewiesen.In a further embodiment of the invention, it is provided that the holding projection and the annular groove are designed such that when there is an axial force transmitted between the valve stem and the support ring in a first direction there is a first frictional force in the circumferential direction between the valve stem and the support ring and at If the axial force is present in a second direction opposite to the first direction, a second friction force different from the first friction force. This has already been essentially pointed out above.

Die Axialkraft zwischen dem Ventilschaft und dem Stützring ist von einer Beschleunigung des Ventilschafts abhängig. Im einfachsten Fall ist die Axialkraft abhängig von der Verlagerungsrichtung des Ventils. Selbstverständlich ist die Reibkraft grundsätzlich nicht nur von der Geometrie des Haltevorsprungs und der Ringnut abhängig, sondern zusätzlich von Materialeigenschaften eines Materials des Haltevorsprungs und eines Material des Ventilschafts sowie von der Axialkraft selbst.The axial force between the valve stem and the support ring depends on an acceleration of the valve stem. In the simplest case, the axial force depends on the direction of displacement of the valve. Of course, the frictional force is fundamentally not only dependent on the geometry of the holding projection and the annular groove, but also on the material properties of a material of the holding projection and a material of the valve stem, as well as on the axial force itself.

Unter der Annahme, dass die Axialkraft in der ersten Richtung und die Axialkraft in der zweiten Richtung vorzeichenbereinigt identisch sind, ihre Absolutwerte also übereinstimmen, liegt bei der Axialkraft in der ersten Richtung die erste Reibkraft in Umfangsrichtung und bei der Axialkraft in der zweiten Richtung die zweite Reibkraft in Umfangsrichtung vor. Die beiden Richtungen, also die erste Richtung und die zweite Richtung, sind hierbei in axialer Richtung einander entgegengesetzt, zudem ist die zweite Reibkraft von der ersten Reibkraft verschieden. Unter der weiteren Annahme, dass die erste Richtung in Richtung des Ventiltellers und die zweite Richtung aus Richtung des Ventiltellers vorliegt, ist die erste Reibkraft vorzugsweise größer als die zweite Reibkraft. Auf diese Art und Weise wird eine besonders effektive Ventilrotation des drehbaren Ventils während des Betriebs der Brennkraftmaschine erzielt.Assuming that the axial force in the first direction and the axial force in the second direction are identical after sign-correcting, i.e. that their absolute values match, the first frictional force in the first direction lies in the circumferential direction and the second in the axial force in the second direction Frictional force in the circumferential direction. The two directions, that is to say the first direction and the second direction, are opposite to each other in the axial direction, and the second frictional force is also different from the first frictional force. Under the further assumption that the first direction is in the direction of the valve plate and the second direction is in the direction of the valve plate, the first frictional force is preferably greater than the second frictional force. In this way, a particularly effective valve rotation of the rotatable valve is achieved during the operation of the internal combustion engine.

Die Erfindung sieht vor, dass der Haltevorsprung im Längsschnitt gesehen eine Gesamtkontur aufweist, die sich aus einer auf einer ersten Seite des Haltevorsprungs liegenden ersten Kontur und einer auf einer zweiten Seite des Haltevorsprungs vorliegenden zweiten Kontur zusammensetzt, wobei die erste Kontur in einem Scheitelpunkt in die zweite Kontur übergeht und von der zweiten Kontur verschieden ist. Der Haltevorsprung geht von einem Grundkörper des Stützrings aus, liegt also beispielsweise als in Umfangsrichtung durchgehende Wulst an dem Grundkörper vor.The invention provides that the holding projection, seen in longitudinal section, has an overall contour, which is composed of a first contour lying on a first side of the holding projection and a second contour present on a second side of the holding projection, the first contour at a vertex in the second contour merges and is different from the second contour. The holding projection starts from a base body of the support ring and is therefore present, for example, as a bead on the base body which extends continuously in the circumferential direction.

Im Längsschnitt gesehen verfügt der Haltevorsprung über die Gesamtkontur, die - in axialer Richtung gesehen - einerseits von dem Grundkörper ausgeht und andererseits in diesen einmündet. Die Gesamtkontur setzt sich aus zwei Teilkonturen, nämlich der ersten Kontur und der zweiten Kontur zusammen, die auf gegenüberliegenden Seiten des Scheitelpunkts vorliegen. Der Scheitelpunkt unterteilt insoweit die Gesamtkontur in die erste Kontur und die zweite Kontur.Seen in longitudinal section, the holding projection has the overall contour, which - seen in the axial direction - starts on the one hand from the base body and on the other hand opens into it. The Overall contour is composed of two sub-contours, namely the first contour and the second contour, which are present on opposite sides of the vertex. In this respect, the vertex divides the overall contour into the first contour and the second contour.

Die erste Kontur und die zweite Kontur liegen in axialer Richtung gesehen auf gegenüberliegenden Seiten des Scheitelpunkts vor. Die beiden Konturen sind nun asymmetrisch ausgestaltet, sind also beispielsweise bezüglich einer gedachten Geraden, die auf der Längsmittelachse des Ventilschafts senkrecht steht und den Scheitelpunkt in sich aufnimmt, asymmetrisch. Hierdurch werden die vorstehend beschriebenen unterschiedlichen Reibkräfte bei derselben Axialkraft in unterschiedlichen Richtungen auf konstruktiv besonders einfache Art und Weise erzielt.The first contour and the second contour, seen in the axial direction, are on opposite sides of the vertex. The two contours are now asymmetrical, for example are asymmetrical with respect to an imaginary straight line that is perpendicular to the longitudinal center axis of the valve stem and takes up the vertex. As a result, the different frictional forces described above are achieved in a structurally particularly simple manner with the same axial force in different directions.

Die Erfindung sieht weiterhin vor, dass der Scheitelpunkt im Längsschnitt gesehen dem der Längsmittelachse am nächsten liegenden Punkt der Gesamtkontur entspricht. Der Scheitelpunkt stellt insoweit eine Maximalauslenkung der Gesamtkontur ausgehend von dem Grundkörper dar. In anderen Worten weist der Scheitelpunkt über die gesamte Gesamtkontur hinweg den größten Abstand in radialer Richtung zu dem Grundkörper auf beziehungsweise umgekehrt den kleinsten Abstand in radialer Richtung zu der Längsmittelachse des Ventilschafts beziehungsweise einer Längsmittelachse des Stützrings. Mit einer derartigen Ausgestaltung des Haltevorsprungs werden auf besonders einfache Art und Weise unterschiedliche Reibkräfte bei derselben Axialkraft in unterschiedlichen Richtungen erzielt. Es soll darauf hingewiesen werden, dass die Ausführungen für den Haltevorsprung selbstverständlich umgekehrt auch für die Ringnut gelten, welche form- und/oder abmessungsangepasst an den Haltevorsprung ausgestaltet ist.The invention further provides that the apex, seen in longitudinal section, corresponds to the point of the overall contour closest to the longitudinal central axis. In this respect, the apex represents a maximum deflection of the overall contour starting from the base body. In other words, the apex has the greatest distance in the radial direction to the base body over the entire overall contour or, conversely, the smallest distance in the radial direction to the longitudinal center axis of the valve stem or one Longitudinal central axis of the support ring. With such a configuration of the holding projection, different frictional forces can be achieved in a particularly simple manner with the same axial force in different directions. It should be pointed out that the explanations for the holding projection naturally also apply vice versa for the annular groove, which is designed to match the shape and / or dimensions of the holding projection.

Die Erfindung sieht vor, dass die erste Kontur wenigstens bereichsweise oder durchgehend eine gerade Linie aufweist. Mithilfe der geraden Linie wird eine besonders hohe Reibkraft zwischen dem Haltevorsprung und dem Ventilschaft und mithin zwischen dem Stützring und dem Ventilschaft erzielt. Die gerade Linie erstreckt sich durchgehend von demjenigen Punkt, in welchem die erste Kontur von dem Grundkörper des Stützrings ausgeht, bis hin zu dem Scheitelpunkt. Selbstverständlich kann es vorgesehen sein, dass die erste Kontur die gerade Linie lediglich bereiwchsweise aufweist. In diesem Fall geht die gerade Linie beispielsweise von dem Punkt aus, in welchem die erste Kontur von dem Grundkörper des Stützrings ausgeht oder erstreckt sich bis hin zu dem Scheitelpunkt. Zusätzlich zu der geraden Linie verfügt die erste Kontur beispielsweise über eine Biegung oder einen Knick. Wiederum werden auf diese Art und Weise unterschiedliche Reibkräfte bei derselben Axialkraft in unterschiedlichen Richtungen erzielt.The invention provides that the first contour has a straight line at least in regions or continuously. With the straight line, a particularly high frictional force is achieved between the retaining projection and the valve stem and therefore between the support ring and the valve stem. The straight line extends continuously from the point at which the first contour extends from the base body of the support ring to the apex. Of course, it can be provided that the first contour only has the straight line for example. In this case, the straight line starts, for example, from the point at which the first contour starts from the base body of the support ring or extends to the apex. In addition to the straight line, the first contour has, for example, a bend or a kink. Again, different frictional forces are achieved in the same axial force in different directions in this way.

Eine bevorzugte weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die zweite Kontur wenigstens bereichsweise oder durchgehend gekrümmt ist. Vorzugsweise ist die zweite Kontur durchgehend gekrümmt, sodass die Krümmung der zweiten Kontur von demjenigen Punkt ausgeht, in welchem die zweite Kontur von dem Grundkörper des Stützrings ausgeht, und sich bis hin zu dem Scheitelpunkt erstreckt. Analog zu den vorstehenden Ausführungen für die erste Kontur kann die Krümmung der zweiten Kontur jedoch lediglich bereichsweise vorliegen. Zusätzlich zu der Krümmung kann wenigstens ein Knick oder eine gerade Linie vorgesehen sein. Die Realisierung der Krümmung setzt auf konstruktiv besonders einfache Art und Weise eine verringerte Reibkraft bei Vorliegen der Axialkraft in der entsprechenden Richtung um.A preferred further embodiment of the invention provides that the second contour is curved at least in some areas or continuously. The second contour is preferably continuously curved so that the curvature of the second contour starts from the point at which the second contour starts from the base body of the support ring and extends up to the apex. Analogous to the above explanations for the first contour, however, the curvature of the second contour can only be present in some areas. In addition to the curvature, at least one kink or a straight line can be provided. The implementation of the curvature implements a reduced frictional force when the axial force is present in the corresponding direction in a structurally particularly simple manner.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass in Längsschnitt gesehen die erste Kontur und die zweite Kontur auf ihrem jeweils dem Scheitelpunkt abgewandten Ende dieselben Durchmesser aufweisen. An denjenigen Punkten, in welchen die erste Kontur und die zweite Kontur jeweils in den Grundkörper übergehen, sollen also dieselben Durchmesser vorliegen. In anderen Worten weist eine Innenumfangsfläche des Stützrings, von welchem der Haltevorsprung ausgeht, zumindest über den Haltevorsprung hinweg, besonders bevorzugt jedoch über den gesamten Stützring hinweg, einen durchgehend konstanten Durchmesser auf. Dies ermöglicht eine besonders einfache Abstimmung der Reibkraft in Umfangsrichtung zwischen dem Stützring und dem Ventilschaft.A further development of the invention provides that, seen in longitudinal section, the first contour and the second contour have the same diameters on their ends facing away from the apex. The same diameters should therefore be present at those points at which the first contour and the second contour each merge into the base body. In other words, an inner circumferential surface of the support ring, from which the retaining projection starts, has a continuously constant diameter at least over the retaining projection, but particularly preferably over the entire supporting ring. This enables a particularly simple coordination of the frictional force in the circumferential direction between the support ring and the valve stem.

Eine bevorzugte weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass in axialer Richtung die Abmessungen der ersten Kontur größer sind als die der zweiten Kontur. Dies wird beispielsweise durch eine entsprechende Anwinkelung der geraden Linie bezüglich der Längsmittelachse des Ventilschafts erzielt. Beispielsweise ist der Winkel zwischen der geraden Linie der ersten Kontur und der Längsmittelachse des Ventilschafts beziehungsweise der Längsmittelachse des Stützrings größer als 0° und kleiner als 90°.A preferred further embodiment of the invention provides that the dimensions of the first contour are larger in the axial direction than those of the second contour. This is achieved, for example, by correspondingly angling the straight line with respect to the longitudinal center axis of the valve stem. For example, the angle between the straight line of the first contour and the longitudinal central axis of the valve stem or the longitudinal central axis of the support ring is greater than 0 ° and less than 90 °.

Vorzugsweise beträgt der Winkel mindestens 10°, mindestens 20°, mindestens 30° oder mindestens 45°. Weiter bevorzugt beträgt der Winkel höchstens 90°, höchstens 80°, höchstens 70°, höchstens 60°, höchstens 50° oder höchstens 45°. Beispielsweise beträgt der Winkel insoweit genau oder im Wesentlichen 45°. Aus einer derartigen Ausgestaltung ergibt sich automatisch eine größere Erstreckung der ersten Kontur in axialer Richtung im Vergleich mit der zweiten Kontur. Durch die größere axiale Erstreckung der ersten Kontur wird auf besonders einfache Art und Weise die größere Reibkraft bei Vorliegen der Axialkraft in die entsprechende Richtung erzielt.The angle is preferably at least 10 °, at least 20 °, at least 30 ° or at least 45 °. The angle is more preferably at most 90 °, at most 80 °, at most 70 °, at most 60 °, at most 50 ° or at most 45 °. For example, the angle is exactly or essentially 45 °. Such a configuration automatically results in a greater extent of the first contour in the axial direction compared to the second contour. Due to the greater axial extent of the first contour, the greater frictional force is achieved in a particularly simple manner when the axial force is present in the corresponding direction.

Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Stützring mit einem Federteller gekoppelt ist, an dem sich eine Feder in axialer Richtung abstützt. Der Stützring sitzt beispielsweise in einer Ausnehmung des Federtellers und stützt sich mit seiner Außenumfangsfläche an einer die Ausnehmung begrenzenden Innenumfangsfläche des Federtellers ab. Sowohl die Innenumfangsfläche als auch die Außenumfangsfläche sind vorzugsweise konisch ausgebildet, ihre gedachte Verlängerung schneidet - im Längsschnitt gesehen - insoweit die Längsmittelachse des Ventilschafts beziehungsweise des Stützrings. Beispielsweise ist der Winkel zwischen der gedachten Verlängerung und der Längsmittelachse größer als 0° und beträgt höchstens 30°, höchstens 20°, höchstens 15°, höchstens 10° oder höchstens 5°.In a further embodiment of the invention it is provided that the support ring is coupled to a spring plate on which a spring is supported in the axial direction. The support ring sits, for example, in a recess of the spring plate and is supported with its outer peripheral surface on an inner peripheral surface of the spring plate delimiting the recess. Both the inner circumferential surface and the outer circumferential surface are preferably conical, their imaginary extension intersects - seen in longitudinal section - the longitudinal central axis of the valve stem or the support ring. For example, the angle between the imaginary extension and the longitudinal central axis is greater than 0 ° and is at most 30 °, at most 20 °, at most 15 °, at most 10 ° or at most 5 °.

Der Federteller umgreift den Stützring in Umfangsrichtung vorzugsweise vollständig. An dem Federteller stützt sich die Feder in axialer Richtung ab. Die Feder kann auch als Ventilfeder bezeichnet werden. Sie dient der Bereitstellung einer Federkraft, die das Ventil in Richtung einer seiner Stellungen beziehungsweise in eine seiner Stellungen drängt, vorzugsweise in seine Geschlossenstellung. Die Feder ist bevorzugt als Schraubenfeder, insbesondere als Schraubendruckfeder ausgebildet. Bei einer Verlagerung des Ventils und mithin einer Verlagerung des Stützrings wird die Feder komprimiert oder entspannt.The spring plate preferably completely surrounds the support ring in the circumferential direction. The spring is supported on the spring plate in the axial direction. The spring can also be referred to as a valve spring. It serves to provide a spring force which urges the valve in the direction of one of its positions or in one of its positions, preferably in its closed position. The spring is preferably designed as a helical spring, in particular as a helical compression spring. When the valve is displaced and the support ring is displaced, the spring is compressed or relaxed.

Aufgrund ihrer Ausgestaltung als Schraubenfeder wird sowohl bei der Komprimierung als auch bei der Entspannung eine Kraft in Umfangsrichtung bewirkt, welche zu der Ventilrotation des Ventils führt. In anderen Worten soll die von der Feder bewirkte Kraft in Umfangsrichtung über den Ventilteller und den Stützring auf den Ventilschaft übertragen werden, nämlich insbesondere bei dem Vorliegen der Axialkraft in der ersten Richtung. Hierdurch wird eine besonders effektive Ventilrotation des Ventils erzielt.Because of its design as a helical spring, a force is exerted in the circumferential direction both during compression and during relaxation, which leads to the valve rotation of the valve. In other words, the force caused by the spring is to be transmitted in the circumferential direction via the valve plate and the support ring to the valve stem, namely in particular when the axial force is present in the first direction. This results in a particularly effective valve rotation of the valve.

Schließlich kann im Rahmen einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass die Feder sich auf ihrer dem Federteller gegenüberliegenden Seite an einer Ventilführung abstützt, in der der Ventilschaft in axialer Richtung verlagerbar gelagert ist. Die Ventilführung liegt dem Federteller gegenüber. Die Feder erstreckt sich ausgehend von dem Federteller bis hin zu der Ventilführung und stützt sich auf gegenüberliegenden Seiten an diesen ab. Die Ventilführung weist eine Ausnehmung auf, die von dem Ventilschaft in axialer Richtung durchgriffen ist. Der Ventilschaft ist in der Ausnehmung gelagert, nämlich an der Ventilführung gelagert. Vorzugsweise ist die Lagerung derart ausgestaltet, dass der Ventilschaft lediglich in axialer Richtung und in Umfangsrichtung verlagerbar ist, in radialer Richtung jedoch festgesetzt ist. Insoweit ist mittels der Ventilführung eine Radiallagerung des Ventilschafts umgesetzt. Dies ermöglicht einen besonders einfachen Aufbau der Ventilanordnung als solche.Finally, it can be provided within the scope of a further preferred embodiment of the invention that the spring is supported on its side opposite the spring plate on a valve guide in which the valve stem is mounted such that it can be displaced in the axial direction. The valve guide is opposite the spring plate. The spring extends from the spring plate to the valve guide and is supported on opposite sides thereof. The valve guide has a recess which is penetrated by the valve stem in the axial direction. The valve stem is mounted in the recess, namely on the valve guide. The bearing is preferably designed in such a way that the valve stem can only be displaced in the axial direction and in the circumferential direction, but is fixed in the radial direction. To this extent, radial positioning of the valve stem is implemented by means of the valve guide. This enables a particularly simple construction of the valve arrangement as such.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt die einzige

Figur eine schematische Längsschnittdarstellung eines Bereichs einer Ventilanordnung für eine Brennkraftmaschine.

The invention is explained in more detail below with reference to the exemplary embodiments shown in the drawing, without the invention being restricted. The only one shows

Figure is a schematic longitudinal sectional view of a portion of a valve assembly for an internal combustion engine.

Die Figur zeigt eine schematische Längsschnittdarstellung einer Ventilanordnung 1 für eine nicht näher dargestellte Brennkraftmaschine. Die gezeigte Ventilanordnung 1 kann bereits Bestandteil der Brennkraftmaschine sein oder separat von dieser vorliegen. Die Ventilanordnung verfügt über ein hier lediglich abschnittsweise dargestelltes Ventil 2, das einen Ventilschaft 3 sowie einen nicht dargestellten Ventilteller aufweist. Der Ventilschaft 3 greift mit seinem dem Ventilteller abgewandten freien Ende 4 in eine Ventilkappe 5 ein, nämlich derart, dass das freie Ende 4 von einem Boden 6 einer Ausnehmung 7 der Ventilkappe 5 beabstandet vorliegt.The figure shows a schematic longitudinal sectional view of a valve arrangement 1 for an internal combustion engine, not shown. The valve arrangement shown 1 can already be part of the internal combustion engine or be separate from it. The valve arrangement has a valve which is only shown in sections here 2nd that has a valve stem 3rd and has a valve plate, not shown. The valve stem 3rd engages with its free end facing away from the valve disk 4th in a valve cap 5 one, namely, that the free end 4th from a floor 6 a recess 7 the valve cap 5 spaced.

Die Ausnehmung 7 wird in axialer Richtung bezüglich einer Längsmittelachse 8 des Ventilschafts 3 von dem Boden 6 und in radialer Richtung von einer Wand 9 begrenzt. Der Ventilschaft 3 liegt vorzugsweise in radialer Richtung an der Wand 9 an, insbesondere in Umfangsrichtung durchgehend. Die Ventilkappe 5 stützt sich in axialer Richtung über einen Stützring 10 an dem Ventilschaft 3 ab. Hierzu liegt eine Stirnseite 11 der Ventilkappe 5 an dem Stützring 10 an. Der Stützring 10 ist formschlüssig an dem Ventilschaft 3 befestigt, nämlich mittels eines Haltevorsprungs 12, der in eine Ringnut 13 des Ventilschafts 3 formschlüssig eingreift.The recess 7 becomes in the axial direction with respect to a longitudinal central axis 8th of the valve stem 3rd from the floor 6 and in the radial direction from a wall 9 limited. The valve stem 3rd is preferably in the radial direction on the wall 9 on, especially continuously in the circumferential direction. The valve cap 5 is supported in the axial direction via a support ring 10th on the valve stem 3rd from. There is an end face for this 11 the valve cap 5 on the support ring 10th on. The support ring 10th is form-fitting on the valve stem 3rd attached, namely by means of a retaining projection 12th that in an annular groove 13 of the valve stem 3rd intervenes positively.

In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel sind mehrere Haltevorsprünge 12 vorgesehen, die in mehrere Ringnuten 13 eingreifen. Hierbei ist jedem der Haltevorsprünge 12 eine separate Ringnut 13 zugeordnet. Nachfolgend wird lediglich auf den einen Haltevorsprung 12 und die eine Ringnut 13 eingegangen. Die Ausführungen sind jedoch stets auf jeden der Haltevorsprünge 12 und jede der Ringnuten 13 übertragbar.In the exemplary embodiment shown here, there are several holding projections 12th provided in several ring grooves 13 intervention. Here is each of the holding projections 12th a separate ring groove 13 assigned. In the following, only the one holding projection is used 12th and the one ring groove 13 received. However, the designs are always on each of the retaining projections 12th and each of the ring grooves 13 transferable.

Es ist erkennbar, dass der Haltevorsprung 12 und die Ringnut 13 formangepasst und abmessungsangepasst aneinander vorliegen. Das bedeutet, dass der Haltevorsprung 12 die Ringnut 13 im Längsschnitt gesehen vollständig oder zumindest nahezu vollständig ausfüllt. Der Haltevorsprung 12 geht von einem Grundkörper 14 des Stützrings 10 aus und erstreckt sich hierbei ausgehend von dem Grundkörper 14 in radialer Richtung bezüglich der Längsmittelachse 8 nach innen. Der Grundkörper 14 liegt abseits des Haltevorsprungs 12 mit einer Innenumfangsfläche 15 an einer von der Ringnut 13 durchgriffenen Außenumfangsfläche 16 des Ventilschafts 3 an.It can be seen that the retaining projection 12th and the ring groove 13 adapted to each other in terms of shape and dimensions. That means the holding tab 12th the ring groove 13 seen in longitudinal section completely or at least almost completely filled. The retaining tab 12th starts from a basic body 14 the support ring 10th and extends from the base body 14 in the radial direction with respect to the longitudinal central axis 8th inside. The basic body 14 is off the retaining tab 12th with an inner peripheral surface 15 on one of the ring groove 13 penetrated outer peripheral surface 16 of the valve stem 3rd on.

Über den Stützring 10 stützt sich zudem ein Federteller 17 an dem Ventilschaft 3 ab. Der Federteller 17 weist hierbei eine Ausnehmung 18 auf, in welcher der Stützring 10 angeordnet ist. Die Ausnehmung 18 ist derart bemessen, dass der Federteller 17 durchgehend von dem Ventilschaft 3 und der Ventilkappe 5 beabstandet ist. Es kann hierbei vorgesehen sein, dass die Ventilkappe 5 in axialer Richtung in die Ausnehmung 18 eingreift. In jedem Fall ist die Ventilkappe 5 jedoch von einer Innenumfangsfläche 19 beabstandet, welche die Ausnehmung 18 in radialer Richtung nach außen begrenzt und an dem Federteller 17 vorliegt.About the support ring 10th a spring plate is also supported 17th on the valve stem 3rd from. The spring plate 17th has a recess 18th in which the support ring 10th is arranged. The recess 18th is dimensioned such that the spring plate 17th through the valve stem 3rd and the valve cap 5 is spaced. It can be provided here that the valve cap 5 in the axial direction into the recess 18th intervenes. In any case, the valve cap 5 however, from an inner peripheral surface 19th spaced which the recess 18th limited in the radial direction to the outside and on the spring plate 17th is present.

Die Innenumfangsfläche 19 stützt sich an einer Außenumfangsfläche 20 des Stützrings 10, insbesondere des Grundkörpers 14, ab. Die Innenumfangsfläche 19 und die Außenumfangsfläche 20 sind vorzugsweise konisch ausgebildet. Das bedeutet, dass ihre gedachten Verlängerungen im Längsschnitt gesehen mit der Längsmittelachse 8 einen Winkel von größer als 0° und weniger als 180° einschließen. An dem Federteller 17 stützt sich eine Feder 21 ab, die auch als Ventilfelder bezeichnet werden kann. Die Feder 21 liegt auf ihrer dem Federteller 17 abgewandten Seite an einer hier nicht dargestellten Ventilführung an, in welcher der Ventilschaft 3 in axialer Richtung verlagerbar gelagert ist.The inner peripheral surface 19th is supported on an outer peripheral surface 20th the support ring 10th , especially the body 14 , from. The inner peripheral surface 19th and the outer peripheral surface 20th are preferably conical. This means that their imaginary extensions are seen in longitudinal section with the central longitudinal axis 8th include an angle greater than 0 ° and less than 180 °. On the spring plate 17th a spring is supported 21 from, which can also be referred to as valve fields. The feather 21 lies on her the spring plate 17th opposite side on a valve guide, not shown here, in which the valve stem 3rd is displaceably mounted in the axial direction.

Es ist ohne weiteres zu erkennen, dass der Haltevorsprung 12 und die Ringnut 13 in axialer Richtung bezüglich der Längsmittelachse 8 des Ventilschafts 3 asymmetrisch ausgebildet sind. Sie sind insbesondere derart ausgebildet, dass bei Vorliegen einer zwischen dem Ventilschaft 3 und dem Stützring 10 übertragenen Axialkraft in einer ersten Richtung eine erste Reibkraft in Umfangsrichtung zwischen dem Ventilschaft 3 und dem Stützring 10 vorliegt und bei Vorliegen der Axialkraft in einer der ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung eine von der ersten Reibkraft verschiedene zweite Reibkraft.It can easily be seen that the retaining projection 12th and the ring groove 13 in the axial direction with respect to the longitudinal central axis 8th of the valve stem 3rd are asymmetrical. They are designed in particular in such a way that if there is one between the valve stem 3rd and the support ring 10th transmitted axial force in a first direction a first frictional force in the circumferential direction between the valve stem 3rd and the support ring 10th is present and, when the axial force is present in a second direction opposite the first direction, a second friction force different from the first friction force.

Hierbei weist der Haltevorsprung 12 im Längsschnitt gesehen eine Gesamtkontur 22 auf, die sich aus einer ersten Kontur 23 und einer zweiten Kontur 24 zusammensetzt. Die beiden Konturen 23 und 24 gehen in einem Scheitelpunkt 25 ineinander über. Der Scheitelpunkt 25 entspricht hierbei im Längsschnitt gesehen dem der Längsmittelachse 8 am nächsten liegenden Punkt der Gesamtkontur 22. Die erste Kontur weist wenigstens bereichsweise oder - wie hier dargestellt - durchgehend eine gerade Linie auf. Die gerade Linie erstreckt sich insoweit ausgehend von dem Grundkörper 14 bis hin zu dem Scheitelpunkt 25.Here, the holding projection 12th seen in longitudinal section an overall contour 22 on that comes from a first outline 23 and a second contour 24th put together. The two contours 23 and 24th go at a vertex 25th into each other. The vertex 25th seen in longitudinal section corresponds to that of the longitudinal central axis 8th at the closest point of the overall contour 22 . The first contour has a straight line at least in some areas or - as shown here - continuously. To this extent, the straight line extends from the base body 14 to the vertex 25th .

Die gerade Linie ist bezüglich der Längsmittelachse 8 angewinkelt, und schließt hierbei mit dieser einen Winkel α ein. Der Winkel α ist größer als 0° und kleiner als 90°. Vorzugsweise beträgt der Winkel höchstens 45° oder ist kleiner. Die zweite Kontur 24 hingegen ist wenigstens bereichsweise oder - wie hier dargestellt - durchgehend gekrümmt. Die Krümmung geht hierbei von dem Grundkörper 14 aus und erstreckt sich bis hin zu dem Scheitelpunkt 25. Ein Krümmungsradius der Krümmung kann über die gesamte Krümmung hinweg beziehungsweise über die gesamte zweite Kontur 24 hinweg konstant sein. Es kann jedoch auch ein sich über die Krümmung hinweg verändernder Krümmungsradius vorgesehen sein.The straight line is with respect to the longitudinal central axis 8th angled, and includes an angle α with it. The angle α is greater than 0 ° and less than 90 °. The angle is preferably at most 45 ° or is smaller. The second contour 24th on the other hand is at least partially or - as shown here - continuously curved. The curvature goes from the base body 14 and extends to the vertex 25th . A radius of curvature of the curvature can extend over the entire curvature or over the entire second contour 24th be constant throughout. However, a radius of curvature that changes over the curvature can also be provided.

Mit einer derartigen Ausgestaltung der Ventilanordnung 1 wird während des Betriebs der Brennkraftmaschine eine besonders effektive Ventilrotation erzielt. Die Ventilrotation wird dabei durch eine Komprimierung oder Entspannung der Feder 21 zusammen mit den in Abhängigkeit von dem Vorzeichen der Axialkraft vorliegenden Reibkraft zwischen dem Stützring 10 und dem Ventilschaft 3 realisiert.With such a configuration of the valve arrangement 1 a particularly effective valve rotation is achieved during operation of the internal combustion engine. The valve rotation is achieved by compressing or relaxing the spring 21 together with the frictional force between the support ring depending on the sign of the axial force 10th and the valve stem 3rd realized.

Claims

Valve arrangement (1) for an internal combustion engine, with a rotatable valve (2) having a valve stem (3) and a valve disk and a valve cap (5) supported on the valve stem (3) via a support ring (10), the support ring (10) Has at least one retaining projection (12) which engages in a form-fitting manner in an annular groove (13) formed in the valve stem (3), the retaining projection (12) and the annular groove (13) in the axial direction with respect to a longitudinal central axis (8) of the valve stem (3 ) are asymmetrical, the holding projection (12), seen in longitudinal section, having an overall contour (22) which consists of a first contour (23) present on a first side of the holding projection (12) and one on a second side of the holding projection (12 ) present second contour (24), the first contour (23) at an apex (25) merging into the second contour (24) and being different from the second contour (24), thereby characterized in that the first contour (23) has a straight line, at least in some areas, which extends up to the apex (25), and the apex (25), seen in longitudinal section, the point of the overall contour closest to the longitudinal central axis (8) (22) corresponds.

Valve arrangement after Claim 1 , characterized in that the retaining projection (12) and the annular groove (13) are designed such that when there is an axial force transmitted between the valve stem (3) and the support ring (10) in a first direction, a first frictional force in the circumferential direction between the valve stem (3) and the support ring (10) and if the axial force is present in a second direction opposite to the first direction, a second friction force different from the first friction force.

Valve arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the second contour (24) is curved at least in regions or continuously.

Valve arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that, seen in longitudinal section, the first contour (23) and the second contour (24) have the same diameters on their ends facing away from the apex (25).

Valve arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the dimensions of the first contour (23) are greater in the axial direction than those of the second contour (24).

Valve arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the support ring (10) is coupled to a spring plate (17) on which a spring (21) is supported in the axial direction.

Valve arrangement after Claim 6 , characterized in that the spring (21) is supported on its side opposite the spring plate (17) on a valve guide in which the valve stem (3) is mounted such that it can be displaced in the axial direction.