DE112008002712B4 - Valve attachment for an internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Ventilaufsatz (8) für einen Verbrennungsmotor, der dazu ausgebildet ist, Steuerbewegungen von einer Nockenwelle (1) zu zwei Ventilen (9) für einen Brennraum (10) zu übertragen, wobei der Ventilaufsatz (8) aufweist:einen ersten Kontaktbereich (8a), umfassend eine erste Kontaktfläche (8a1), die dazu ausgebildet ist, mit einem Kipphebel (6) in Verbindung zu stehen,zwei zweite Kontaktflächen (8b1), wovon jede dazu ausgestaltet ist, mit einem der beiden Ventile (9) in Verbindung zu stehen,einen Führungsbereich (8e), umfassend einen Führungskanal (12), welcher eine erste Öffnung (12a) zum Aufnehmen eines Führungselements (13) aufweist, undeine Armstruktur (8c, 8d) umfasst, die den ersten Kontaktbereich (8a) mit dem Führungsbereich (8e) verbindet,dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilaufsatz (8) eine äußere Oberfläche umfasst, welche mindestens einen Schmierungspfad (14a, 14d) ausbildet, der sich auf der äußeren Oberfläche von einem Bereich aus, der in oder nahe der ersten Kontaktfläche (8a1) des Ventilaufsatzes gelegen ist, wo Schmiermittel verfügbar ist, zu einer zweiten Öffnung (12b) des Führungskanals (12) erstreckt, unddass die Armstruktur (8c, 8d) den ersten Kontaktbereich (8a) mit dem Führungsbereich (8e) derart verbindet, dass die zweite Öffnung (12b) des Führungskanals (12) an einer Stelle im Wesentlichen vertikal unterhalb des ersten Kontaktbereichs (8a) angeordnet ist, wenn der Ventilaufsatz (8) sich in einem zusammengebauten Zustand befindet.Valve attachment (8) for an internal combustion engine, which is designed to transmit control movements from a camshaft (1) to two valves (9) for a combustion chamber (10), the valve attachment (8) having: a first contact area (8a), comprising a first contact surface (8a1) which is designed to be connected to a rocker arm (6), two second contact surfaces (8b1), each of which is designed to be connected to one of the two valves (9), a guide area (8e) comprising a guide channel (12) which has a first opening (12a) for receiving a guide element (13), and an arm structure (8c, 8d) which comprises the first contact area (8a) with the guide area (8e) ), characterized in that the valve attachment (8) comprises an outer surface which forms at least one lubrication path (14a, 14d) which extends on the outer surface from an area in or near the first contact surface (8a1 ) of the valve lantern, where lubricant is available, extends to a second opening (12b) of the guide channel (12), and that the arm structure (8c, 8d) connects the first contact area (8a) with the guide area (8e) in such a way that the second opening (12b) of the guide channel (12) is arranged at a point essentially vertically below the first contact area (8a) when the valve attachment (8) is in an assembled state.
Description
Hintergrund der Erfindung und Stand der TechnikBackground of the Invention and Prior Art
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Ventilaufsatz für einen Verbrennungsmotor gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The present invention relates to a valve attachment for an internal combustion engine according to the preamble of
Verbrennungsmotoren weisen häufig mehr als ein Einlassventil und ein Auslassventil je Brennraum auf. In solchen Fällen ist es möglich, einen Ventilaufsatz zum gleichzeitigen Übertragen von Steuerbewegungen von einem Kipphebel zu zwei Einlassventilen oder zu zwei Auslassventilen zur verwenden. Ein Ventilaufsatz umfasst gewöhnlich eine Unterlegscheibe, die als Ventilaufsatzkontaktfläche für den Kipphebel dient. Der Kipphebel kann einen sogenannten Elefantenfuß umfassen, der als Kontaktfläche des Kipphebels dient. Ventilaufsätze weisen gewöhnlich zwei Arme auf, die in verschiedenen Richtungen hervorstehen, wobei jeder an einem äußeren Endabschnitt eine nach unten gerichtete Kontaktfläche aufweist, die dazu ausgebildet ist, die Bewegungen des Ventilaufsatzes zu den Ventilen zu übertragen. Ein herkömmlicher Ventilaufsatz umfasst außerdem einen Führungskanal zum Aufnehmen eines entsprechend geformten Führungsstifts. Die Aufgabe des Führungskanals und des Führungsstifts besteht darin, während dem Betrieb des Verbrennungsmotors eine Führung des Ventilaufsatzes so bereitzustellen, dass er linearen hin- und hergehenden Bewegungen unterworfen ist, die in öffnende und schließende Bewegungen der Ventile umgewandelt werden können.Internal combustion engines often have more than one inlet valve and one outlet valve per combustion chamber. In such cases it is possible to use a valve attachment for the simultaneous transmission of control movements from a rocker arm to two inlet valves or to two outlet valves. A valve lantern usually includes a washer that serves as a valve lantern contact surface for the rocker arm. The rocker arm can comprise a so-called elephant foot, which serves as the contact surface of the rocker arm. Valve caps usually have two arms which protrude in different directions, each having a downwardly directed contact surface at an outer end portion which is adapted to transmit the movements of the valve cap to the valves. A conventional valve attachment also comprises a guide channel for receiving a correspondingly shaped guide pin. The task of the guide channel and the guide pin is to provide guidance for the valve attachment during operation of the internal combustion engine in such a way that it is subjected to linear reciprocating movements which can be converted into opening and closing movements of the valves.
Während des Betriebs des Verbrennungsmotors führt der Ventilaufsatz schnelle lineare hin- und hergehende Bewegungen bezüglich des Führungsstifts aus. Die Oberflächen des Führungsstifts und die Oberflächen des Ventilaufsatzes, die den Führungskanal bilden, sind deshalb im Wesentlichen fortlaufend Belastungen ausgesetzt. Es ist demzufolge sehr wichtig, dass die Reibung zwischen den Oberflächen des Führungskanals und den Oberflächen des Führungsstifts fortlaufend sehr klein gehalten wird. Falls dies nicht der Fall ist, werden die Oberflächen schnell abgenutzt, wobei die anhaltende Fähigkeit des Führungsstifts, die Bewegungen des Ventilaufsatzes zu führen, beeinträchtigt wird. Wenn die Reibung zu groß wird, besteht das Risiko der Abscherung.During the operation of the internal combustion engine, the valve attachment performs rapid linear reciprocating movements with respect to the guide pin. The surfaces of the guide pin and the surfaces of the valve attachment which form the guide channel are therefore essentially continuously exposed to loads. It is therefore very important that the friction between the surfaces of the guide channel and the surfaces of the guide pin is kept very small at all times. If this is not the case, the surfaces will quickly wear away, impairing the continued ability of the guide pin to guide the movements of the valve bonnet. If the friction becomes too great, there is a risk of shearing.
JP H02- 4 914 U offenbart einen Ventilaufsatz, der dazu eingerichtet ist, eine Steuerbewegung von einer Nockenwelle zu zwei Ventilen zu übertragen. An dem Ventilaufsatz ist eine Führungsbohrung ausgebildet, die einen Führungsstift aufnimmt. Der Ventilaufsatz umfasst einen nach oben hin geöffneten innenliegenden Kanal, um Schmiermittel einem Kontaktbereich zwischen Führungsstift und Führungsbohrung zuzuführen.JP H02-4 914 U discloses a valve attachment which is designed to transmit a control movement from a camshaft to two valves. A guide bore that receives a guide pin is formed on the valve attachment. The valve attachment comprises an inner channel, which is open at the top, in order to supply lubricant to a contact area between the guide pin and the guide bore.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen verbesserten Ventilaufsatz für einen Verbrennungsmotor anzugeben, der so ausgestaltet ist, dass die Reibung zwischen den Oberflächen, welche einen Führungskanal für den Ventilaufsatz bilden, und den Oberflächen eines entsprechend geformten Führungselements, welches die Bewegungen des Ventilaufsatzes führt, während dem Betrieb des Verbrennungsmotors fortlaufend sehr klein gehalten wird.An object of the present invention is to provide an improved valve attachment for an internal combustion engine, which is designed so that the friction between the surfaces which form a guide channel for the valve attachment and the surfaces of a correspondingly shaped guide element which guides the movements of the valve attachment , is continuously kept very small during the operation of the internal combustion engine.
Diese Aufgabe wird mit dem Ventilaufsatz der eingangs genannten Art gelöst, der durch die Merkmale, die im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 angegeben werden, beschrieben wird. Der Ventilaufsatz umfasst daher eine äußere Oberfläche, die einen Schmierungspfad festlegt, der ein Schmiermittel von einer Umfangsfläche, wo Schmiermittel verfügbar ist, zu einer zweiten Öffnung des Führungskanals führt. Das Ergebnis ist eine einfache und wirkungsvolle Art Schmiermittel dem Führungskanal zuzuführen. Das zugeführte Schmiermittel wird danach in dem Führungskanal derart verteilt, dass eine dünne Schicht von Schmiermittel zwischen den benachbarten Oberflächen des Führungskanals und des Führungselements gebildet wird. Die Anwesenheit von einer solchen Schicht von Schmiermittel führt dazu, dass die Reibung zwischen den Oberflächen des Führungskanals und des Führungselements während des Betriebs des Verbrennungsmotors sehr klein gehalten wird. Das Risiko von Abnutzung und Abscherung in diesem Bereich des Ventilaufsatzes wird daher im Wesentlichen ganz behoben. Das Schmiermittel kann ein entsprechendes Schmieröl sein. Der Schmierungspfad weist vorteilhafterweise ein im Wesentlichen nach unten fortlaufendes Gefälle entlang seines gesamten Umfangs in dem zusammengebauten Zustand des Ventilaufsatzes auf. Das bedeutet, dass das Schmiermittel entlang des gesamten Schmierungspfades durch die Erdanziehungskraft nach unten läuft. Die zweite Öffnung ist vorzugsweise in einem oberen Bereich des Führungskanals angeordnet. Daher kann das Schmiermittel auch nach unten hineingeführt werden, und in dem Führungskanal durch die Erdanziehungskraft verteilt werden. Wenn der Ventilaufsatz und der Führungskanal sich relativ zu dem Kontrollelement während des Betriebs des Verbrennungsmotors nach unten bewegen, ergibt sich ein stufenweise reduzierter Raum in dem Führungskanal über dem Führungselement, um überschüssiges Schmiermittel aufzunehmen. Dieses überschüssige Schmiermittel kann über die zweite Öffnung herausgedrückt werden. Die zweite Öffnung kann daher sowohl zum Zuführen von Schmiermitteln zu dem Führungskanal als auch zum Herausführen von überschüssigem Schmiermittel aus dem Führungskanal verwendet werden.This object is achieved with the valve attachment of the type mentioned at the outset, which is described by the features that are specified in the characterizing part of
Gemäß der vorliegenden Erfindung erstreckt sich der Schmierungspfad von einem Bereich, der in oder nahe der ersten Kontaktfläche des Ventilaufsatzes gelegen ist. Herkömmliche Kipphebel weisen gewöhnlich einen innenliegenden Schmierungskanal auf, der nahe zu diesem Kontaktbereich mit dem Ventilaufsatz führt, um Schmierung und Kühlung von diesem Kontaktbereich bereitzustellen. Es ist daher immer Schmiermittel nahe der Kontaktfläche des Ventilaufsatzes mit dem Kipphebel vorhanden. Beim Anordnen eines Eingangsabschnitts des Schmierungspfades in diesem Bereich kann Schmiermittel im Wesentlichen fortlaufend von diesem Bereich zu dem Führungskanal des Ventilaufsatzes geführt werden.According to the present invention, the lubrication path extends from an area located in or near the first contact surface of the valve lantern. Conventional rocker arms usually have an internal lubrication channel which leads close to this contact area with the valve attachment in order to provide lubrication and cooling from this contact area. There is therefore always lubricant near the contact surface of the valve lantern with the rocker arm. When an inlet section of the lubrication path is arranged in this area, lubricant can be guided essentially continuously from this area to the guide channel of the valve attachment.
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst der Ventilaufsatz einen ersten Kontaktbereich, der eine erste Kontaktfläche umfasst, einen Führungsbereich, der den Führungskanal umfasst, und eine Armstruktur, die die erste Kontaktfläche mit dem Führungsbereich verbindet. Eine solche Armstruktur ermöglicht es, den ersten Kontaktbereich und den Führungsbereich mit einem vertikalen Abstand voneinander anzuordnen. Die Armstruktur verbindet den ersten Kontaktbereich mit dem Führungsbereich derart, dass die zweite Öffnung des Führungskanals an einer Stelle im Wesentlichen vertikal unterhalb des ersten Kontaktbereichs angeordnet ist, wenn der Ventilaufsatz sich in einem zusammengebauten Zustand befindet. Daher können sowohl der erste Kontaktbereich als auch der Führungsbereich zentral angeordnet werden. Der Führungsbereich ist vorteilhafterweise röhrenförmig ausgestaltet.According to the present invention, the valve attachment comprises a first contact area that includes a first contact surface, a guide area that includes the guide channel, and an arm structure that connects the first contact surface to the guide area. Such an arm structure makes it possible to arrange the first contact area and the guide area at a vertical distance from one another. The arm structure connects the first contact area to the guide area in such a way that the second opening of the guide channel is arranged at a location essentially vertically below the first contact area when the valve attachment is in an assembled state. Therefore, both the first contact area and the guide area can be arranged centrally. The guide area is advantageously designed tubular.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung umfasst der erste Kontaktbereich Oberflächen, die dazu ausgebildet sind, mindestens einen Abschnitt des genannten Schmierungspfades zu bilden. Ein solcher Bereich kann einen Eingangsabschnitt des Schmierungspfades bilden, der Schmiermittel zu der ersten Kontaktfläche des Ventilaufsatzes führt. Vorteilhafterweise umfasst der erste Kontaktbereich eine obere Fläche, die eine Ausnehmung aufweist, in der ein Eingangsabschnitt des Schmierungspfades gelegen ist. Daher muss das Schmiermittel nicht besonders weit von der ersten Kontaktfläche des Ventilaufsatzes über die obere Fläche laufen, um den Eingangsabschnitt des Schmierungspfades zu erreichen. Die Armstruktur umfasst vorzugsweise Oberflächen, die dazu ausgebildet sind, mindestens einen Abschnitt des genannten Schmierungspfades zu bilden. Da die Armstruktur den ersten Kontaktbereich und den Führungsbereich verbindet, ist es sehr vorteilhaft, dass der Schmierungspfad entlang den oberen Flächen der Armstruktur angeordnet ist. Die Armstruktur kann zwei erste Arme umfassen, die in verschiedenen Richtungen von dem ersten Kontaktbereich hervorstehen, und zwei zweite Arme, die die ersten Arme mit dem Führungsbereich verbinden. Die ersten Arme können die Form eines umgedrehten V und die zweiten Arme die Form eines V aufweisen. Sowohl die ersten Arme als auch die zweiten Arme weisen daher schräge Oberflächen auf, die zum Bilden des Schmierungspfades verwendet werden können.According to a further preferred embodiment of the present invention, the first contact area comprises surfaces which are designed to form at least a section of the mentioned lubrication path. Such an area can form an entry section of the lubrication path which guides lubricant to the first contact surface of the valve attachment. Advantageously, the first contact area comprises an upper surface which has a recess in which an input section of the lubrication path is located. Therefore, the lubricant does not have to run particularly far from the first contact surface of the valve lantern over the upper surface in order to reach the entrance section of the lubrication path. The arm structure preferably comprises surfaces which are designed to form at least a portion of said lubrication path. Since the arm structure connects the first contact area and the guide area, it is very advantageous that the lubrication path is arranged along the upper surfaces of the arm structure. The arm structure may comprise two first arms that protrude in different directions from the first contact area, and two second arms that connect the first arms to the guide area. The first arms may be in the shape of an inverted V and the second arms may be in the shape of a V. Both the first arms and the second arms therefore have inclined surfaces that can be used to form the lubrication path.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Armstruktur mit zwei zweiten Kontaktbereichen verbunden, die zweite Kontaktflächen umfassen. Vorteilhafterweise sind die zwei zweiten Kontaktflächen auf gegenüberliegenden Seiten des ersten Kontaktbereichs und auf gegenüberliegenden Seiten des Führungsbereichs angeordnet. Die Armstruktur umfasst vorteilhafterweise Oberflächen, die dazu ausgebildet sind, mindestens einen Abschnitt eines weiteren Schmierungspfades zu bilden, der sich von einem Bereich, der in oder nahe der ersten Kontaktfläche des Ventilaufsatzes gelegen ist, zu einem der zweiten Kontaktbereiche erstreckt. Die Kontaktflächen des Ventilaufsatzes mit den Ventilen können daher auch mit Schmiermittel versehen werden, so dass sie nicht abgenutzt werden. Die Armstruktur umfasst vorzugsweise Oberflächen, die dazu ausgebildet sind, zwei parallele Teilpfade für Schmiermittel zu bilden, der eine parallele Teilpfad endet mit einer Führungsfläche, die ausgebildet ist, Schmiermittel zu der zweiten Öffnung zu führen, und der zweite parallele Teilpfad ist dazu ausgebildet, Schmiermittel zu einem der zwei Kontaktbereiche zu führen. Die parallelen Teilpfade weisen unterschiedliche Ausmaße auf, die es ermöglichen, die Verteilung der Menge von Schmiermittel zwischen dem Führungskanal und den zweiten Kontaktbereichen zu steuern. Der Schmierungspfad umfasst vorteilhafterweise einen abgeschrägten Bereich des ersten Kontaktbereichs, der einen Eingangsabschnitt des Schmierungspfades bildet. Durch einen solchen abgeschrägten Bereich kann der Schmierungspfad relativ nah an der Kontaktfläche beginnen. Das Schmiermittel, das sich in verschiedenen Richtungen über die obere Fläche des ersten Kontaktbereichs ausbreitet, muss daher nur über einen relativ kurzen Weg entlang der oberen Fläche geführt werden, bis es den abgeschrägten Bereich erreicht, der den Anfang des Schmierungspfades bildet. Deswegen kann ein relativ großer Anteil des zugeführten Schmiermittels zu dem Schmierungspfad geführt werden.According to a further preferred embodiment of the present invention, the arm structure is connected to two second contact areas which comprise second contact areas. The two second contact surfaces are advantageously arranged on opposite sides of the first contact area and on opposite sides of the guide area. The arm structure advantageously comprises surfaces which are designed to form at least a section of a further lubrication path that extends from an area located in or near the first contact surface of the valve attachment to one of the second contact areas. The contact surfaces of the valve attachment with the valves can therefore also be provided with lubricant so that they are not worn out. The arm structure preferably comprises surfaces which are designed to form two parallel partial paths for lubricant, the one parallel partial path ends with a guide surface which is designed to guide lubricant to the second opening, and the second parallel partial path is designed to carry lubricant lead to one of the two contact areas. The parallel partial paths have different dimensions, which make it possible to control the distribution of the amount of lubricant between the guide channel and the second contact areas. The lubrication path advantageously comprises a beveled area of the first contact area, which forms an input section of the lubrication path. Such a beveled area allows the lubrication path to begin relatively close to the contact surface. The lubricant, which spreads in different directions over the upper surface of the first contact area, therefore only has to be guided over a relatively short distance along the upper surface until it reaches the sloping area which forms the start of the lubrication path. Because of this, a relatively large proportion of the supplied lubricant can be supplied to the lubrication path.
FigurenlisteFigure list
Eine bevorzugte Ausführung der Erfindung wird nachfolgend anhand eines Beispiels mit Bezug zu folgenden Zeichnungen beschrieben, wobei:
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1 eine Mehrzahl von bewegungsübertragenden Komponenten darstellt, die unter anderem einen Ventilaufsatz zum Übertragen von Steuerbewegungen zu zwei Ventilen in einem Brennraum umfassen, -
2 den Ventilaufsatz aus1 ausführlicher darstellt.
-
1 represents a plurality of movement-transmitting components which, among other things, comprise a valve attachment for transmitting control movements to two valves in a combustion chamber, -
2 thevalve lantern 1 represents in more detail.
Ausführliche Beschreibung einer bevorzugten Ausführung der ErfindungDetailed description of a preferred embodiment of the invention
Der Ventilaufsatz
Der Aufbau des Ventilaufsatzes
Der Kipphebel
Während des Betriebs des Verbrennungsmotors werden Steuerbewegungen von der Steuerfläche
Das Schmiermittel von dem Kipphebel
Der Führungskanal
Die Erfindung wird in keiner Weise durch die in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsform beschränkt, sondern kann innerhalb des Umfangs der Ansprüche frei verändert werden. In dem Ausführungsbeispiel werden Steuerbewegungen von einer unteren Nockenwelle zu dem Ventilaufsatz übertragen. Steuerbewegungen können gleichfalls von einer oberen Nockenwelle zu dem Ventilaufsatz übertragen werden.The invention is in no way restricted by the embodiment shown in the drawings, but can be varied freely within the scope of the claims. In the exemplary embodiment, control movements are transmitted from a lower camshaft to the valve attachment. Control movements can also be transmitted from an upper camshaft to the valve attachment.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |