DE112009000189T5

DE112009000189T5 - Ventilspiel-Einstellvorrichtung

Info

Publication number: DE112009000189T5
Application number: DE112009000189T
Authority: DE
Inventors: Makoto Iwata-shi Yasui; Katsuhisa Iwata-shi Yamaguchi; Eiji Iwata-shi Maeno
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2008-01-22
Filing date: 2009-01-16
Publication date: 2011-02-03
Also published as: JP2009197791A; US20100288219A1; WO2009093528A1

Abstract

Ventilspiel-Einstellvorrichtung, die ein Mutternelement (12) mit einem Innengewinde (13) an seinem Innenumfang, eine Einstellschraube (15) mit einem Außengewinde (14) an ihrem Außenumfang, das in Gewindeeingriff mit dem Innengewinde (13) ist, und eine Rückstellfeder (17) umfasst, die die Einstellschraube (15) in einer Richtung spannt, in der sie von dem Mutternelement (12) vorsteht, wobei eine axiale Last, die bestrebt ist, die Einstellschraube (15) in das Mutternelement (12) hineinzuschieben, von tragenden Flanken (18) des Außengewindes (14) und des Innengewindes (13) aufgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellschraube (15) einen Anschlagabschnitt (23) an ihrem von dem Mutternelement (12) vorstehenden Abschnitt aufweist, wobei der Anschlagabschnitt (23) einen Durchmesser hat, der größer ist als der Innendurchmesser des Mutternelementes (12), und das Mutternelement (12) ein offenes Ende hat, das so ausgeführt ist, dass es den Anschlagabschnitt (23) trägt, um so Bewegung der Einstellschraube (15) einzuschränken, wenn die Einstellschraube (15) in das Mutternelement (12) hineingeschoben wird.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ventilspiel-Einstellvorrichtung, die in einem Ventiltrieb eines Motors angebracht ist.
Technisches Gebiet
Bekannte Ventiltriebe zum Bewegen eines Ventils, das einem Einlasskanal oder einem Auslasskanal eines Motors vorhanden ist, schließen einen Ventiltrieb ein, der einen Hebel umfasst, der um ein Ende desselben geschwenkt werden kann und so eingerichtet ist, dass er an seinem Mittelabschnitt nach unten geschoben wird, um so einen Ventilschaft am anderen Ende nach unten zu schieben (Schwinghebel-Ventiltrieb), einen Ventiltrieb, der einen Hebel umfasst, der um seinen Mittelabschnitt herum geschwenkt werden kann und so eingerichtet ist, dass er von einem Nocken an einem Ende desselben nach oben geschoben wird, um so einen Ventilschaft am anderen Ende nach unten zu schieben (Kipphebel-Ventiltrieb), sowie einen Ventiltrieb, der einen Ventilstößel umfasst, der vertikal beweglich gelagert und so eingerichtet ist, dass er von einem Nocken nach unten geschoben wird, um so einen Ventilschaft nach unten zu schieben (Direkt-Ventiltrieb).
Bei diesen Ventiltrieben können sich Zwischenräume zwischen ihren Einzelteilen aufgrund unterschiedlicher Wärmeausdehnung der Einzelteile ändern, wodurch es zu Geräuschentwicklung und Kompressionsverlust kommen kann. Des Weiteren können sich, wenn darüber hinaus die gleitenden Teile des Ventiltriebs verschlissen werden, Zwischenräume zwischen Einzelteilen des Ventiltriebs ändern, wodurch es ebenfalls zu Geräuschentwicklung kommen kann.
Um derartige Geräuschentwicklung und Kompressionsverlust zu vermeiden, enthalten übliche Ventileinstellvorrichtungen eine Ventilspiel-Einstellvorrichtung, mit der Zwischenräume zwischen Einzelteilen des Ventiltriebs ausgeglichen werden.
Eine bekannte Ventilspiel-Einstellvorrichtung, die bei einem Schwinghebel-Ventiltrieb eingesetzt wird, umfasst ein Mutternelement, das in ein Anbringungsloch eingeführt ist, das in einer oberen Fläche eines Zylinderkopfs ausgebildet ist, eine Einstellschraube, die ein Außengewinde an ihrem Außenumfang aufweist, das in Gewindeeingriff mit einem Innengewinde ist, das an dem Innenumfang des Mutternelementes ausgebildet ist, sowie eine Rückstellfeder, die die Einstellschraube in der Richtung spannt, in der sie von dem Mutternelement nach oben vorsteht, wobei die Einstellschraube mit ihrem von dem Mutternelement vorstehenden Ende den Hebel des Ventiltriebs schwenkbar trägt (Patentdokumente 1 und 4).
Eine bekannte Ventilspiel-Einstellvorrichtung, die bei einem Direkt-Ventiltrieb eingesetzt wird, enthält einen Stößel, der vertikal verschiebbar in ein Führungsloch eingeführt ist, das in einem Zylinderkopf ausgebildet ist, ein Mutternelement, das so an dem Stößel befestigt ist, dass es zusammen mit dem Stößel vertikal bewegt werden kann, eine Einstellschraube mit einem Außengewinde an ihrem Außenumfang, das in Gewindeeingriff mit einem Innengewinde ist, das an dem Innenumfang des Mutternelementes ausgebildet ist, sowie eine Rückstellfeder, die die Einstellschraube in der Richtung spannt, in der sie von dem Mutternelement nach unten vorsteht, wobei die Einstellschraube mit ihrem von dem Mutternelement vorstehenden Ende auf den Ventilschaft des Ventiltriebes drückt (Patentdokument 2).
Eine bekannte Ventilspiel-Einstellvorrichtung, die bei einem Kipphebel-Ventiltrieb eingesetzt wird, umfasst ein Mutternelement, das in ein Anbringungsloch eingeführt ist, das in der unteren Fläche des Arms ausgebildet ist, der geschwenkt wird, wenn sich der Nocken dreht, eine Einstellschraube, die ein Außengewinde an ihrem Außenumfang aufweist, das in Gewindeeingriff mit einem Innengewinde ist, das an dem Innenumfang des Mutternelementes ausgebildet ist, sowie eine Rückstellfeder, die die Einstellschraube in der Richtung spannt, in der sie von dem Mutternelement nach unten vorsteht, wobei die Einstellschraube mit ihrem von dem Mutternelement vorstehenden Ende auf den Ventilschaft des Ventiltriebes drückt (Patentdokumente 3 und 4).
Bei den Patentdokumenten 1–3 ist die Rückstellfeder eine Schraubenfeder, die eine axiale Kraft auf die Einstellschraube ausübt, die bestrebt ist, die Einstellschraube in der Richtung zu bewegen, in der sie von dem Mutternelement vorsteht. In Patentdokument 4 ist die Rückstellfeder eine Torsionsfeder, die Drehmoment auf die Einstellfeder ausübt, das bestrebt ist, die Einstellschraube in der Richtung zu bewegen, in der sie von dem Mutternelement vorsteht.
Bei diesen Ventilspiel-Einstellvorrichtungen wird, wenn sich ein Nocken dreht und eine Last ausgeübt wird, die danach strebt, die Einstellschraube in das Mutternelement hineinzuschieben, die tragende Flanke des Außengewindes der Einstellschraube von der tragenden Flanke des Innengewindes des Mutternelementes getragen, so dass die Einstellschraube axial fixiert wird.
Wenn sich die relative Position des Hebels und des Ventilschaftes zueinander beispielsweise aufgrund von Wärmeausdehnung des Ventiltriebs ändert, bewegt sich die Einstellschraube entsprechend dem Grad der Änderung der relativen Position axial in dem Mutternelement und dreht sich dabei und gleicht Zwischenräume zwischen Einzelteilen des Ventiltriebs aus.

Patentdokument 1: JP-Patentveröffentlichung 2005-273510A
Patentdokument 2: JP-Patentveröffentlichung 2003-227318A
Patentdokument 3: JP-Patentveröffentlichung 2006-132426A
Patentdokument 4: JP-Gebrauchsmusterveröffentlichung 64-34407

Offenbarung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung
Bei diesen Ventilspiel-Einstellvorrichtungen kommt es in einer normalen Situation lediglich zu geringem Schlupf zwischen dem Außengewinde der Einstellschraube und dem Innengewinde des Mutternelementes. Wenn jedoch aufgrund von Überdrehzahl des Motors abnorme Lasten oder Schwingungen auf die Einstellschraube wirken, wenn der Reibungswiderstand zwischen den tragenden Flanken aufgrund von Verschleiß des Außengewindes und des Innengewindes abnimmt, oder wenn die Einstellschraube aufgrund plötzlicher Wärmeausdehnung des Ventiltriebs plötzlich und schnell eingeschoben wird, kann es zu unnötig starkem Schlupf zwischen dem Außengewinde der Einstellschraube und dem Innengewinde des Mutternelementes kommen.
Dadurch wird die Einstellschraube erheblich in das Mutternelement hineingeschoben, wodurch es zu Bruch der Rückstellfeder aufgrund von zu starkem Zusammendrücken oder Lösen des Arms kommen kann.
Eine Möglichkeit, zu verhindern, dass die Rückstellfeder zu stark zusammengedrückt wird und bricht, wenn die Einstellschraube in das Mutternelement hineingeschoben wird, bestünde darin, eine röhrenförmige Verlängerung an dem in dem Mutternelement befindlichen Ende der Einstellschraube vorzusehen, so dass diese die Rückstellfeder umschließt. Die Verlängerung schränkt die Bewegung der Einstellschraube ein, indem sie am unteren Ende des Mutternelementes anschlägt. Bei dieser Anordnung besteht jedoch, da die röhrenförmige Verlängerung der Einstellschraube geringe Steifigkeit aufweist, die Tendenz dazu, dass, wenn das Außengewinde durch Walzen am Außenumfang der Einstellschraube ausgebildet wird, das Außengewinde unvollständig ausgebildet wird.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Ventilspiel-Einstellvorrichtung zu schaffen, deren Rückstellfeder nie zu stark zusammengedrückt wird, wenn die Einstellschraube in das Mutternelement hineingeschoben wird, und deren Außengewinde am Außenumfang der Einstellschraube auf einfache Weise durch Walzen ausgebildet werden kann.
Mittel zum Lösen der Aufgabe
Um diese Aufgabe zu erfüllen, ist die Einstellschraube mit einem Anschlag an ihrem von dem Mutternelement vorstehenden Abschnitt versehen, wobei der Anschlagabschnitt einen Durchmesser hat, der größer ist als der Innendurchmesser des Mutternelementes. Der Anschlagabschnitt schlägt an einem offenen Ende des Mutternelementes an und schränkt so Bewegung der Einstellschraube ein, wenn die Einstellschraube in das Mutternelement hineingeschoben wird.
Der Anschlagabschnitt kann eine konische Fläche an seinem Außenumfang aufweisen, die so ausgeführt ist, dass sie an einer konischen Fläche anschlägt, die am offenen Ende des Mutternelementes ausgebildet ist. Bei dieser Anordnung kommen, wenn die Einstellschraube in das Mutternelement hineingeschoben wird, die konischen Flächen miteinander in Kontakt, so dass Neigung der Einstellschraube vermieden wird. Dadurch kann die Einstellschraube anschließend gleichmäßig vorstehen.
Als Alternative dazu kann der Anschlagabschnitt eine plane Fläche an seinem Außenumfang aufweisen, die sich senkrecht zu der axialen Richtung erstreckt, und so eingerichtet ist, dass sie an einer planen Fläche anschlägt, die am offenen Ende des Mutternelementes so ausgebildet ist, dass sie sich senkrecht zu der axialen Richtung erstreckt. Auch bei dieser Anordnung kommen, wenn die Einstellschraube in das Mutternelement hineingeschoben wird, die planen Flächen miteinander in Kontakt und verhindern so Neigung der Einstellschraube, so dass die Einstellschraube anschließend gleichmäßig vorstehen kann.
Der Anschlagabschnitt kann integral an dem Abschnitt der Einstellschraube vorhanden sein, der von dem Mutternelement vorsteht, oder er kann von der Einstellschraube getrennt sein. In letzterem Fall kann ein derartiges separates Anschlagabschnitt mit einem Schnappring auf den Außenumfang des Abschnitts der Einstellschraube aufgepasst werden, der von dem Mutternelement vorsteht.
Die vorliegende Erfindung kann bei einer Ventilspiel-Einstellvorrichtung eingesetzt werden, bei der die Rückstellfeder eine Druckfeder ist, die eine axiale Kraft auf die Einstellschraube ausübt, die bestrebt ist, die Einstellschraube aus dem Mutternelement herauszuschieben. In diesem Fall können das Außengewinde und das Innengewinde einen sägezahnförmigen Querschnitt haben, wobei ihre tragenden Flanken einen größeren Flankenwinkel haben als ihre nichttragenden Flanken.
Die vorliegende Erfindung kann auch bei einer Ventilspiel-Einstellvorrichtung eingesetzt werden, bei der die Rückstellfeder eine Torsionsfeder ist, die Drehmoment auf die Einstellschraube ausübt, das bestrebt ist, die Einstellschraube aus dem Mutternelement herauszuschieben. In diesem Fall können das Außengewinde und das Innengewinde Sägezahngewinde, Trapezgewinde oder Spitzgewinde sein. Die Torsionsfeder kann eine Torsions-Schraubenfeder, eine Spiralfeder oder eine Schneckenfeder sein.
Die vorliegende Erfindung kann beispielsweise bei den folgenden Ventilspiel-Einstellvorrichtungen eingesetzt werden:

1. Bei einer Ventilspiel-Einstellvorrichtung, bei der das Mutternelement in ein Aufnahmeloch eingeführt wird, das in einer Oberseite eines Zylinderkopfes ausgebildet ist, und bei der die Einstellschraube an ihrem von dem Mutternelement vorstehenden Ende einen Hebel eines Ventiltriebs schwenkbar trägt.
2. Bei einer Ventilspiel-Einstellvorrichtung eines beliebigen Typs, bei der das Mutternelement an einem Stößel befestigt ist, der vertikal verschiebbar in ein Führungsloch eingeführt ist, das in einem Zylinderkopf ausgebildet ist, und bei der die Einstellschraube an ihrem von dem Mutternelement vorstehenden Ende auf einen Ventilschaft eines Ventiltriebs drückt.
3. Bei einer Ventilspiel-Einstellvorrichtung, bei der das Mutternelement in ein Aufnahmeloch eingeführt ist, das in einer Unterseite eines Hebels ausgebildet ist, der geschwenkt wird, wenn sich ein Nocken dreht, und bei der die Einstellschraube an ihrem von dem Mutternelement vorstehenden Ende auf einen Ventilschaft eines Ventiltriebs drückt.

Die Einstellschraube kann ein Schwenkelement, das axial verschiebbar in das Mutternelement eingeführt ist, ein mit Außengewinde versehenes Element, das ein Ende des Schwenkelementes trägt, sich in dem Mutternelement befindet und das Außengewinde an seinem Außenumfang aufweist, sowie ein elastisches Element umfassen, das zwischen dem Schwenkelement und dem mit Außengewinde versehenen Element angeordnet ist.
In diesem Fall weist das Schwenkelement vorzugsweise ein Vierkantloch auf, das in seinem in dem Mutternelement befindlichen Ende ausgebildet ist, und das mit Außengewinde versehene Element weist vorzugsweise eine Vierkantwelle auf, die in das Vierkantloch eingreift, wobei das Schwenkelement und das mit Außengewinde versehene Element aufgrund des Eingriffs der Vierkantwelle mit dem Vierkantloch zusammen gedreht werden können. Durch diese Anordnung kann, da das mit Außengewinde versehene Element gedreht werden kann, indem das Schwenkelement gedreht wird, das mit Außengewinde versehene Element leicht in dem Mutternelement angebracht werden.
Vorteile der Erfindung
Bei der Ventilspiel-Einstellvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung schlägt, wenn die Einstellschraube in das Mutternelement hineingeschoben wird, der Anschlagabschnitt am offenen Ende des Mutternelementes an und schränkt so Bewegung der Einstellschraube ein. Dadurch wird zu starkes Zusammendrücken der Rückstellfeder verhindert.
Bei dieser Ventilspiel-Einstellvorrichtung ist es, da das Anschlagelement zum Einschränken der Bewegung der Einstellschraube an dem von dem Mutternelement vorstehenden Abschnitt der Einstellschraube vorhanden ist, nicht erforderlich, eine röhrenförmige Verlängerung vorzusehen, um die Bewegung der Einstellschraube einzuschränken, indem das untere Element an dem in dem Mutternelement befindlichen Ende der Einstellschraube anschlägt. So kann das Außengewinde am Außenumfang der Einstellschraube leicht durch Walzen ausgebildet werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Vorderansicht eines Ventiltriebs, der eine Ventilspiel-Einstellvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält.
2 ist eine vergrößerte Schnittansicht der in 1 gezeigten Ventilspiel-Einstellvorrichtung, die den Zustand zeigt, in dem ihre Einstellschraube eingeschoben ist.
3 ist eine vergrößerte Schnittansicht einer Abwandlung der in 2 gezeigten Ventilspiel-Einstellvorrichtung.
4 ist eine vergrößerte Schnittansicht einer weiteren Abwandlung der Ventilspiel-Einstellvorrichtung in 2.
5 ist eine vergrößerte Schnittansicht einer weiteren Abwandlung der Ventilspiel-Einstellvorrichtung in 2.
6 ist eine Vorderansicht eines Ventiltriebs, der eine Ventilspiel-Einstellvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält.
7 ist eine Vorderansicht eines Ventiltriebs, der eine Ventilspiel-Einstellvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält.
8 ist eine vergrößerte Ansicht einer Abwandlung der in 2 gezeigten Rückstellfeder.
9 ist eine vergrößerte Ansicht einer Abwandlung der in 6 gezeigten Rückstellfeder.
10 ist eine vergrößerte Ansicht einer Abwandlung der in 7 gezeigten Rückstellfeder.
11 ist eine vergrößerte Schnittansicht einer Ventilspiel-Einstellvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
12 ist eine vergrößerte Schnittansicht einer Abwandlung der in 11 gezeigten Rückstellfeder.
13 ist eine vergrößerte Schnittansicht einer weiteren Abwandlung der in 11 gezeigten Rückstellfeder.
14 ist eine vergrößerte Schnittansicht einer weiteren Abwandlung der in 11 gezeigten Rückstellfeder.
15 ist eine Schnittansicht entlang der Linie XV-XV in 14.
Bezugszeichenliste

1: Ventilspiel-Einstellvorrichtung
2: Zylinderkopf
7: Hebel
11: Aufnahmeloch
12: Mutternelement
13: Innengewinde
14: Außengewinde
15: Einstellschraube
15A: Schwenkelement
15B: mit Außengewinde versehenes Element
15C: Federscheibe
17: Rückstellfeder
18: tragende Flanke
19: nichttragende Flanke
23: Anschlagabschnitt
24, 25: konische Fläche
26, 27: plane Fläche
28: Schnappring
31: Ventilspiel-Einstellvorrichtung
32: Zylinderkopf
35: Ventilschaft
39: Führungsloch
40: Stößel
41: Mutternelement
42: Innengewinde
43: Außengewinde
44: Einstellschraube
45: Rückstellfeder
51: Anschlagabschnitt
61: Ventilspiel-Einstellvorrichtung
65: Ventilschaft
67: Hebel
71: Nocken
73: Mutternelement
74: Einstellschraube
75: Rückstellfeder
76: Aufnahmeloch
77: Innengewinde
78: Außengewinde
82: Anschlagabschnitt
91: Ventilspiel-Einstellvorrichtung
94, 95: plane Fläche
96: Vierkantloch
97: Vierkantwelle

Beste Ausführungsform der Erfindung
1 zeigt einen Ventiltrieb, der die Ventilspiel-Einstellvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält. Dieser Ventiltrieb enthält ein Ventil 4 für einen Einlasskanal 3, der in einem Zylinderkopf 2 eines Motors ausgebildet ist, einen Ventilschaft 5, der mit dem Ventil 4 verbunden ist, sowie einen Hebel 7, der geschwenkt wird, wenn sich ein Nocken 6 dreht.
Der Ventilschaft 5 erstreckt sich von dem Ventil 4 nach oben und ist verschiebbar durch den Zylinderkopf 2 hindurch eingeführt. Ein röhrenförmiger Ventilfederteller 8 ist am Außenumfang des Ventilschaftes 5 an seinem oberen Abschnitt befestigt. Eine Ventilfeder 9 ist zwischen der Unterseite des Federtellers 8 und der Oberseite des Zylinderkopfes 2 angebracht. Die Ventilfeder 9 spannt den Ventilschaft 5 über den Federteller 8 nach oben, so dass das Ventil 4 auf einem Ventilsitz 10 sitzt.
Die Ventilspiel-Einstellvorrichtung 1 umfasst, wie in 2 gezeigt, ein röhrenförmiges Mutternelement 12, das in einem Aufnahmeloch 11 aufgenommen ist, das in der Oberseite des Zylinderkopfes 2 ausgebildet ist, eine Einstellschraube 15, die am unteren Abschnitt ihres Außenumfangs ein Außengewinde 14 aufweist, das in Gewindeeingriff mit einem Innengewinde 13 ist, das am Innenumfang des Mutternelementes 12 ausgebildet ist, ein unteres Element 16, das an dem unteren Ende des Mutternelementes 12 befestigt ist, sowie eine Rückstellfeder 17, die zwischen der Einstellschraube 15 und dem unteren Element 16 angebracht ist.
Das Außengewinde 14 und das Innengewinde 13 weisen jeweils eine tragende Flanke 18 zum Aufnehmen einer axialen Last auf, die bestrebt ist, die Einstellschraube 15 in das Mutternelement 12 hineinzuschieben, sowie eine nichttragende Flanke 19, und sie haben einen sägezahnförmigen Querschnitt, wobei die tragende Flanke 18 einen größeren Flankenwinkel hat als die nichttragende Flanke 19.
Die Rückstellfeder 17 ist eine Druck-Schraubenfeder, deren unteres Ende von dem unteren Element 16 getragen wird und die an ihrem oberen Ende über einen Federsitz 20 eine axiale Kraft auf die Einstellschraube 15 ausübt, die bestrebt ist, die Einstellschraube 15 von dem Mutternelement 12 nach oben vorstehen zu lassen. Der Endabschnitt der Einstellschraube 15, der in das Mutternelement 12 eingeführt ist, hat eine Röhrenform und nimmt den Federsitz 20 auf.
Das von dem Mutternelement 12 vorstehende Ende der Einstellschraube 15 ist mit einer Vertiefung 21 in Eingriff, die in der unteren Fläche des Hebels 7 an seinem einen Ende ausgebildet ist. Der Hebel 7 wird so um das vorstehende Ende der Einstellschraube 15 herum schwenkbar getragen. Die Unterseite des Hebels 7 am anderen Ende ist in Kontakt mit dem oberen Ende des Ventilschaftes 5. Der Hebel 7 trägt an seinem Mittelabschnitt eine Rolle 22, die in Kontakt mit dem Nocken 6 ist, der sich über dem Hebel 7 befindet.
Der von dem Mutternelement 12 vorstehende Abschnitt der Einstellschraube 15 weist einen Anschlagabschnitt 23 auf, dessen Durchmesser größer ist als der Innendurchmesser des Mutternelementes 12. Der Anschlagabschnitt 23 weist, wie in 2 gezeigt, an seinem Außenumfang eine konische Fläche 24 auf, die so eingerichtet ist, dass sie an einer konischen Fläche 25 anschlägt, die am offenen Ende des Mutternelementes 12 ausgebildet ist, wenn die Einstellschraube 15 in das Mutternelement 12 hineingeschoben wird, um so die Bewegung der Einstellschraube 15 einzuschränken.
Die Funktion der Ventilspiel-Einstellvorrichtung 1 wird im Folgenden beschrieben.
Wenn der Nocken 6 durch den Motor gedreht wird und die Nockenerhebung 6a des Nockens 6 den Hebel 7 nach unten drückt, löst sich das Ventil 4 aus dem Ventilsitz 10 und öffnet so den Einlasskanal 3. Dabei wirkt Kraft auf die Einstellschraube 15, die bestrebt ist, die Einstellschraube nach innen zu schieben. Aufgrund des Reibungswiderstandes zwischen dem Außengewinde 14 der Einstellschraube 15 und dem Innengewinde 13 des Mutternelementes 12 wird jedoch die Einstellschraube 15 daran gehindert, sich zu drehen, so dass die Einstellschraube 15 axial in Position fixiert wird.
Wenn sich der Nocken 6 weiter dreht und sich die Nockenerhebung 6a an der Rolle 22 vorbei bewegt, bewegt sich der Ventilschaft 5 durch die Spannkraft der Ventilfeder 9 nach oben, bis das Ventil 4 auf dem Ventilsitz 10 sitzt und der Einlasskanal 3 geschlossen ist.
Streng genommen kommt es, wenn die Nockenerhebung 6a des Nockens 6 den Hebel 7 nach unten drückt, zu geringfügigem Schlupf zwischen der tragenden Flanke 18 des Außengewindes 14 und der tragenden Flanke 18 des Innengewindes 13. Nachdem sich die Nockenerhebung 6a an der Rolle 22 vorbeibewegt hat und bis die Nockenerhebung 6a wieder mit der Rolle 22 in Kontakt kommt, kehrt jedoch, da eine Last aufgehoben wird, die bestrebt ist, die Einstellschraube 15 nach innen zu schieben, die Einstellschraube 15 durch die Spannkraft der Rückstellfeder 17 an die Ausgangsposition zurück.
Wenn der Abstand zwischen dem Nocken 6 und dem Hebel 7 aufgrund unterschiedlicher Wärmeausdehnung der einzelnen Teile des Ventiltriebs, wie beispielsweise des Zylinderkopfes 2, des Ventilschaftes 5 und des Hebels 7, bei laufendem Motor zunimmt, bewegt sich die Einstellschraube 15 in der Vorstehrichtung und dreht sich dabei unter der Spannkraft der Rückstellfeder 17. Dadurch entsteht zu keiner Zeit ein Spalt zwischen dem Grundkreis 6b des Nockens 6 und der Rolle 22.
Umgekehrt wirkt, wenn die Kontaktflächen des Ventils 4 und des Ventilsitzes 10 verschleißen, selbst wenn der Grundkreis 6b des Nockens 6 in Kontakt mit der Rolle 22 ist, die Spannkraft der Ventilfeder 9 weiter als eine Last auf die Einstellschraube 15, die bestrebt ist, die Einstellschraube 15 nach innen zu schieben. So wird aufgrund von geringfügigem Schlupf, der zwischen dem Außengewinde 14 und dem Innengewinde 13 immer dann auftritt, wenn die Nockenerhebung 6a mit der Rolle 22 in Kontakt kommt, die Einstellschraube 15 allmählich in das Mutternelement hineingeschoben, und der Ventilschaft 5 bewegt sich allmählich nach oben, so dass die Ausbildung eines Spalts zwischen den Kontaktflächen des Ventils 4 und des Ventilsitzes 10 verhindert wird.
In einer normalen Situation tritt, wie oben erläutert, nur geringfügiger Schlupf zwischen dem Außengewinde 14 der Einstellschraube 15 und dem Innengewinde 13 des Mutternelementes 12 auf. Wenn jedoch aufgrund von Überdrehzahl des Motors abnorme Lasten oder Schwingungen auf die Einstellschraube 15 wirken, und der Reibungswiderstand zwischen den tragenden Flanken 18 aufgrund von Verschleiß des Außengewindes 14 und des Innengewindes 13 abnimmt, oder wenn die Einstellschraube 15 aufgrund plötzlicher Wärmeausdehnung des Ventiltriebs plötzlich und schnell nach innen geschoben wird, kann unnötig großer Schlupf zwischen dem Außengewinde 14 der Einstellschraube 15 und dem Innengewinde 13 des Mutternelementes 12 auftreten.
Dadurch wird die Einstellschraube 15 erheblich in das Mutternelement 12 hineingeschoben. Wenn die Einstellschraube 15 über eine gewisse Strecke nach innen geschoben wird, schlägt jedoch, wie in 2 gezeigt, der Anschlagabschnitt 23 an dem offenen Ende des Mutternelementes 12 an und verhindert so weitere Bewegung der Einstellschraube 15 und damit Bruch der Rückstellfeder 17 aufgrund von zu starkem Zusammendrücken oder Lösen des Hebels 7.
Wenn abnorme Lasten oder Schwingungen oder plötzliche Wärmeausdehnung des Ventiltriebs nicht mehr wirken, wird die Einstellschraube 15 durch die Spannkraft der Rückstellfeder 17 in der Vorstehrichtung bewegt, und die Ventilspiel-Einstellvorrichtung nimmt wieder ihren normalen Zustand an.
Bei dieser Ventilspiel-Einstellvorrichtung 1 ist es, da die Einstellschraube 15 einen Anschlagabschnitt 23 an ihrem von dem Mutternelement 12 vorstehenden Abschnitt aufweist, nicht notwendig, eine röhrenförmige Verlängerung vorzusehen, um die Bewegung der Einstellschraube 15 einzuschränken, indem das untere Element 16 an dem Ende der Einstellschraube 15 anschlägt, das sich in dem Mutternelement 12 befindet. So kann das Außengewinde 14 am Außenumfang der Einstellschraube 15 einfach durch Walzen ausgebildet werden.
Bei dieser Ventilspiel-Einstellvorrichtung 1 schlägt, wenn die Einstellschraube 15 in das Mutternelement 12 hineingeschoben wird, die konische Fläche 24 am Außenumfang des Anschlagabschnitts 23 an der konischen Fläche 25 an, die am offenen Ende des Mutternelementes 12 ausgebildet ist, so dass Neigung der Einstellschraube 15 durch den Kontakt der konischen Flächen 24 und 25 verhindert wird. Dadurch kann die Einstellschraube 15 anschließend gleichmäßig vorstehen.
Der Anschlagabschnitt 23 kann, wie in 3 gezeigt, an seinem Außenumfang eine plane Fläche 26 senkrecht zu der axialen Richtung haben, die so ausgeführt ist, dass sie an einer planen Fläche 27 anschlägt, die am offenen Ende des Mutternelementes 12 so ausgebildet ist, dass sie senkrecht zu der axialen Richtung vorsteht, wenn die Einstellschraube 15 in das Mutternelement 12 hineingeschoben wird. Auch mit dieser Anordnung ist es möglich, durch den Kontakt der planen Flächen 26 und 27 Neigung der Einstellschraube beim Einschieben der Einstellschraube 15 in das Mutternelement 12 zu verhindern, so dass die Einstellschraube 15 anschließend gleichmäßig vorstehen kann.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform ist der Anschlagabschnitt 23, dessen Durchmesser größer ist als der Innendurchmesser des Mutternelements 12, in dem von dem Mutternelement 12 vorstehenden Abschnitt der Einstellschraube 15 vorhanden. Stattdessen kann jedoch der Anschlagabschnitt 23 ein von der Einstellschraube 15 getrenntes Element sein. Ein derartiges separates Anschlagelement 23 kann beispielsweise ein Schnappring 28 sein, der um den von dem Mutternelement 12 vorstehenden Abschnitt der Einstellschraube 15 herum gepasst ist, wie dies in 4 dargestellt ist.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform ist der Abschnitt der Einstellschraube 15 mit dem Außengewinde 14 am Außenumfang integral mit seinem von dem Mutternelement 12 vorstehenden Abschnitt ausgebildet. Die Einstellschraube 15 kann jedoch, wie in 5 gezeigt, einen Körper 15b umfassen, der das Außengewinde 14 am Außenumfang aufweist, sowie einen von dem Körper 15b getrennten Kopf 15a, der von dem Mutternelement 12 vorsteht. In diesem Fall kann der Kopf 15a verschiebbar in das Mutternelement 12 eingeführt werden, und ein Eingriffselement 29 kann an dem offenen Ende des Mutternelementes 12 vorhanden sein, um Lösen des Kopfes 15a von dem Mutternelement 12 durch Eingriff mit dem Kopf 15a zu verhindern.
6 zeigt einen Ventiltrieb, der die Ventilspiel-Einstellvorrichtung 31 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält. Wie bei der ersten Ausführungsform enthält dieser Ventiltrieb ein Ventil 34, das an einem Einlasskanal 33 eines Zylinderkopf 32 vorhanden ist, sowie einen Ventilschaft 35, der mit dem Ventil 34 verbunden ist. Der Ventilschaft 35 erstreckt von dem Ventil 34 nach oben und weist einen Federteller 36 auf, der an seinem oberen Abschnitt befestigt ist. Eine Ventilfeder 37 spannt den Federteller 36 nach oben, so dass das Ventil 34 auf einem Ventilsitz 38 sitzt.
Die Ventilspiel-Einstellvorrichtung 31 umfasst einen Stößel 40, der vertikal verschiebbar in ein Führungsloch 39 eingeführt ist, das in dem Zylinderkopf 32 ausgebildet ist, ein Mutternelement 41, das zusammen mit dem Stößel 40 vertikal bewegt werden kann, eine Einstellschraube 44, die ein Außengewinde 43 an ihrem Außenumfang aufweist, das in Gewindeeingriff mit einem am Innenumfang des Mutternelementes 41 ausgebildeten Innengewinde 42 ist, und eine Rückstellfeder 45, die die Einstellschraube 44 in der Richtung spannt, in der sie von dem Mutternelement 41 nach unten vorsteht.
Der Stößel 40 umfasst einen röhrenförmigen Abschnitt 46 und eine Abschlusswand 47, die das obere Ende des röhrenförmigen Abschnitts 46 verschließt. Ein hartes Plättchen 48 ist an der Oberseite der Abschlusswand 47 befestigt. Ein Nocken 49 ist in Kontakt mit dem Plättchen 48. Das Mutternelement 41 ist integral am Mittelabschnitt der Abschlusswand 47 ausgebildet, und sein oberes Ende wird von dem Plättchen 48 verschlossen.
Das Außengewinde 43 und das Innengewinde 42 weisen jeweils eine tragende Flanke, die eine axiale Last aufnimmt, die bestrebt ist, die Einstellschraube 44 in das Mutternelement 41 hineinzuschieben, und eine nichtragende Flanke auf, und sie haben einen sägezahnförmigen Querschnitt, wobei die tragende Flanke einen größeren Flankenwinkel hat als die nichttragende Flanke.
Die Rückstellfeder 45 ist eine Druckfeder, deren oberes Ende von dem Plättchen 48 getragen wird und die an ihrem unteren Ende über einen Federsitz 50 eine axiale Kraft auf die Einstellschraube 44 ausübt, die bestrebt ist, die Einstellschraube 44 aus dem Mutternelement 41 heraus nach unten zu schieben. Das von dem Mutternelement 41 vorstehende Ende der Einstellschraube 44 wird an das obere Ende des Ventilschaftes 55 gedrückt. Das in dem Mutternelement 41 befindliche Ende der Einstellschraube 44 hat eine röhrenartige Form, in der der Federsitz 50 aufgenommen ist.
Die Einstellschraube 44 weist an ihrem von dem Mutternelement 41 vorstehenden Abschnitt einen Anschlagabschnitt 51 auf, dessen Durchmesser größer ist als der Innendurchmesser des Mutternelementes 41. Wenn die Einstellschraube 44 in das Mutternelement 41 hineingeschoben wird, schränkt der Anschlagabschnitt 51 die Bewegung der Einstellschraube 44 ein, indem er am offenen Ende des Mutternelementes 41 anschlägt. Der Anschlagabschnitt 51 kann gleichzeitig mit dem Außengewinde 43 durch Walzen ausgebildet werden.
Wie bei der ersten Ausführungsform tritt bei dieser Ventilspiel-Einstellvorrichtung 31 in einer normalen Situation nur geringfügiger Schlupf zwischen dem Außengewinde 43 der Einstellschraube 44 und dem Innengewinde 42 des Mutternelementes 41 auf. Wenn jedoch aufgrund von Überdrehzahl des Motors abnorme Lasten oder Schwingungen auf die Einstellschraube 44 wirken, oder der Reibungswiderstand zwischen den tragenden Flanken aufgrund von Verschleiß des Außengewindes 43 und des Innengewindes 42 abnimmt, kann unnötig starker Schlupf zwischen dem Außengewinde 43 der Einstellschraube 44 und dem Innengewinde 42 des Mutternelementes 41 auftreten.
Dadurch wird die Einstellschraube 44 erheblich in das Mutternelement 41 hineingeschoben. Wenn die Einstellschraube 44 über eine bestimmte Strecke nach innen geschoben wird, schlägt jedoch der Anschlagabschnitt 51 am offenen Ende des Mutternelementes 41 an und verhindert so jegliche weitere Bewegung der Einstellschraube 44 und damit Bruch der Rückstellfeder 45 aufgrund von zu starkem Zusammendrücken.
Bei dieser Ventilspiel-Einstellvorrichtung 31 ist es, da der Anschlagabschnitt 51, der die Bewegung der Einstellschraube 44 einschränkt, an dem von dem Mutternelement 41 vorstehenden Abschnitt der Einstellschraube 44 vorhanden ist, nicht erforderlich, eine röhrenförmige Verlängerung vorzusehen, um die Bewegung der Einstellschraube 44 einzuschränken, indem sie an dem Plättchen 48 an dem in dem Mutternelement 41 befindlichen Ende der Einstellschraube 44 anschlägt. So kann das Außengewinde 43 leicht durch Walzen an dem Außenumfang der Einstellschraube 44 ausgebildet werden.
Bei dieser Ausführungsform sind das Mutternelement 41 und der Stößel 40 integral ausgebildet. Das Mutternelement 41 und der Stößel 40 können jedoch separate Elemente sein, wobei das Mutternelement 41 an dem Stößel 40 befestigt ist. In beiden Fällen ist es wichtig, dass sich das Mutternelement 41 zusammen mit dem Stößel 40 vertikal bewegt, wenn der Stößel 40 vertikal bewegt wird.
7 zeigt einen Ventiltrieb, der die Ventilspiel-Einstellvorrichtung 61 gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält. Dieser Ventiltrieb enthält ein Ventil 64, das an einem Einlasskanal 63 eines Zylinderkopfes 62 eines Motors vorhanden ist, einen Ventilschaft 65, der mit dem Ventil 64 verbunden ist, sowie einen Hebel 76, der um eine Schwenkwelle 66 herum schwenkbar gelagert ist. Der Ventilschaft 65 erstreckt sich von dem Ventil 64 nach oben und weist einen Federteller 68 auf, der an seinem oberen Abschnitt befestigt ist. Eine Ventilfeder 69 spannt den Ventilteller 68 nach oben, so dass das Ventil 64 auf einem Ventilsitz 70 sitzt.
Der Mittelabschnitt des Hebels 67 wird von der Schwenkwelle 66 schwenkbar getragen. Der Hebel 67 trägt an seinem einen Ende eine Rolle 72, die in Kontakt mit einem Nocken 71 gehalten wird, so dass der Arm 67 geschwenkt wird, wenn sich der Nocken 71 dreht. Die Ventilspiel-Einstellvorrichtung 61 ist am anderen Ende des Hebels 67 angebracht.
Die Ventilspiel-Einstellvorrichtung 61 umfasst ein Mutternelement 73, eine Einstellschraube 74 und eine Rückstellfeder 75. Das Mutternelement 73 ist in ein Loch 76 eingeführt, das vertikal durch den Hebel 67 hindurch verläuft. Die Einstellschraube 74 weist ein Außengewinde 78 an ihrem Außenumfang auf, das in Gewindeeingriff mit einem Innengewinde 77 ist, das am Innenumfang des Mutternelementes 73 ausgebildet ist.
Das Mutternelement 73 weist ein oberes Ende auf, das von der Oberseite des Hebels vorsteht, und eine röhrenförmige Kappe 79, die ein geschlossenes oberes Ende hat, ist auf den vorstehenden oberen Endabschnitt des Mutternelementes 73 aufgesetzt und daran befestigt. Die Kappe 79 kommt mit dem oberen Rand des Lochs 76 in Eingriff und verhindert so, dass sich das Mutternelement 73 nach unten aus dem Loch 76 löst. Das Mutternelement 73 weist einen Flansch 80 an seinem unteren Ende auf, der an der Unterseite des Hebels 67 anliegt und so eingerichtet ist, dass er nach oben gerichtete Kraft aufnimmt, die auf das Mutternelement 73 ausgeübt wird.
Das Außengewinde 78 und das Innengewinde 77 weisen jeweils eine tragende Flanke zum Aufnehmen einer axialen Last, die bestrebt ist, die Einstellschraube 74 in das Mutternelement 73 hineinzuschieben, sowie eine nichttragende Flanke auf und haben einen sägezahnförmigen Querschnitt, wobei die tragende Flanke einen größeren Flankenwinkel hat als die nichttragende Flanke.
Die Rückstellfeder 75 ist eine Druckfeder, deren oberes Ende von der Kappe 79 getragen wird und die an ihrem unteren Ende über einen Federsitz 81 eine axiale Kraft auf die Einstellschraube 74 ausübt, die bestrebt ist, die Einstellschraube 74 nach unten aus dem Mutternelement 12 herauszuschieben. Das von dem Mutternelement 73 vorstehende Ende der Einstellschraube 74 wird an das obere Ende des Ventilschaftes 65 gedrückt.
Die Einstellschraube 74 weist an ihrem von dem Mutternelement 73 vorstehenden Abschnitt einen Anschlagabschnitt 82 auf, dessen Durchmesser größer ist als der Innendurchmesser des Mutternelementes 73. Wenn die Einstellschraube 74 in das Mutternelement 73 hineingeschoben wird, schränkt der Anschlagabschnitt 82 die Bewegung der Einstellschraube 74 ein, indem er am offenen Ende des Mutternelementes 73 anschlägt. Der Anschlagabschnitt 82 kann durch Walzen gleichzeitig mit dem Außengewinde 78 ausgebildet werden.
Wie bei der ersten Ausführungsform kommt es bei dieser Ventilspiel-Einstellvorrichtung 81 in einer normalen Situation nur zu geringfügigem Schlupf zwischen dem Außengewinde 78 der Einstellschraube 74 und dem Innengewinde 77 des Mutternelementes 73. Wenn jedoch aufgrund von Überdrehzahl des Motors abnorme Lasten oder Vibrationen auf die Einstellschraube 74 wirken, oder wenn der Reibungswiderstand zwischen den tragenden Flanken aufgrund von Verschleiß des Außengewindes 78 und des Innengewindes 77 abnimmt, kann unnötig starker Schlupf zwischen dem Außengewinde 78 der Einstellschraube 74 und dem Innengewinde 77 des Mutternelementes 73 auftreten.
Dadurch wird die Einstellschraube 74 erheblich in das Mutternelement 73 hineingeschoben. Wenn die Einstellschraube 74 über eine bestimmte Strecke hineingeschoben wird, schlägt jedoch der Anschlagabschnitt 82 am offenen Ende des Mutternelementes 73 an und verhindert so jegliche weitere Bewegung der Einstellschraube 74 und damit Bruch der Rückstellfeder 75 aufgrund von zu starkem Zusammendrücken.
Bei dieser Ventilspiel-Einstellvorrichtung 61 ist es, da der Anschlagabschnitt 82 zum Einschränken der Bewegung der Einstellschraube 74 an dem von dem Mutternelement 73 vorstehenden Abschnitt der Einstellschraube 74 vorhanden ist, nicht nötig, eine röhrenförmige Verlängerung vorzusehen, um die Bewegung der Einstellschraube 74 einzuschränken, indem die Kappe 79 an dem in dem Mutternelement 73 befindliche Ende der Einstellschraube 74 anschlägt. So kann das Außengewinde 78 am Außenumfang der Einstellschraube 74 auf einfache Weise durch Walzen ausgebildet werden.
Bei der ersten Ausführungsform wird eine Druckfeder als die Rückstellfeder 17 eingesetzt, mit der die Einstellschraube 15 in der Richtung gespannt wird, in der sie von dem Mutternelement 12 nach oben vorsteht, jedoch kann, wie in 8 gezeigt, stattdessen eine Torsions-Schraubenfeder eingesetzt werden.
In 8 ist das untere Ende der Rückstellfeder 17 mit einem Eingriffsloch 83 in Eingriff, das in dem unteren Element 16 ausgebildet ist, und ihr oberes Ende ist mit einem Eingriffsloch 84 in Eingriff, das in der Einstellschraube 15 ausgebildet ist. So übt diese Rückstellfeder Drehmoment auf die Einstellschraube 15 aus, das bestrebt ist, die Einstellschraube durch ihre Torsionsverformung aus dem Mutternelement 12 herauszuschieben.
Auch bei der zweiten Ausführungsform kann, wie in 9 gezeigt, eine Torsions-Schraubenfeder als die Rückstellfeder 45 eingesetzt werden, mit der die Einstellschraube 44 in der Richtung gespannt wird, in der sie von dem Mutternelement 41 nach unten vorsteht.
In 9 ist das obere Ende der Rückstellfeder 45 mit einem Eingriffsloch 85 in Eingriff, das in dem Plättchen 48 ausgebildet ist, und ihr unteres Ende ist mit einem Eingriffsloch 86 in Eingriff, das in der Einstellschraube 44 ausgebildet ist. So übt diese Rückstellfeder durch Torsionsverformung Drehmoment auf die Einstellschraube 44 aus, das bestrebt ist, die Einstellschraube aus dem Mutternelement 41 herauszuschieben. Das Außengewinde 43 am Außenumfang der Einstellschraube 44 und das Innengewinde 42 an dem Mutternelement 41 sind beide vertikalsymmetrische Trapezgewinde.
Auch bei der dritten Ausführungsform kann, wie in 10 gezeigt, eine Torsions-Schraubenfeder als die Rückstellfeder 75 eingesetzt werden, mit der die Einstellschraube 74 in der Richtung gespannt wird, in der sie von dem Mutternelement 73 nach unten vorsteht.
In 10 ist das obere Ende der Rückstellfeder 75 mit einem Eingriffsloch 87 in Eingriff, das in der Kappe 79 ausgebildet ist, und ihr unteres Ende ist mit einem Eingriffsloch 88 in Eingriff, das in der Einstellschraube 74 ausgebildet ist. So übt diese Rückstellfeder Drehmoment auf die Einstellschraube 74 aus, das bestrebt ist, die Einstellschraube durch ihre Torsionsverformung aus dem Mutternelement 73 herauszuschieben. Das Außengewinde 78 am Außenumfang der Einstellschraube 74 und das Innengewinde 77 an dem Mutternelement 73 sind beide vertikalsymmetrische Spitzgewinde.
11 zeigt einen Ventiltrieb, der die Ventilspiel-Einstellvorrichtung 91 gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Elemente, die denjenigen der ersten Ausführungsform entsprechen, sind mit identischen Bezugszeichen gekennzeichnet, und ihre Beschreibung wird weggelassen.
Die Einstellschraube 15 umfasst ein Schwenkelement 15A, das verschiebbar in das Mutternelement 12 eingeführt ist, ein mit Außengewinde versehenes Element 15B, das das Ende des Schwenkelementes 15A trägt, das sich in dem Mutternelement 12 befindet, und das ein Außengewinde an seinem Außenumfang aufweist, sowie eine Federscheibe 15C, die zwischen dem Schwenkelement 15A und dem mit Außengewinde versehenen Element 15B angeordnet ist. Die Federscheibe 15C kann eine Tellerfederscheibe oder eine gewellte Scheibe sein.
Ein ringförmiges Trennungsverhinderungselement 92 ist auf das offene Ende des Mutternelementes 12 aufgesetzt, durch das sich das Schwenkelement 15A hindurch erstreckt. Das Schwenkelement 15A ist mit einer Ringnut an seinem Abschnitt versehen, der sich durch das offene Ende des Mutternelementes 12 hindurch erstreckt. Das Trennungsverhinderungselement 92 ist mit der Ringnut 93 in Eingriff und verhindert so Trennung des Schwenkelementes 15A von dem Mutternelement 12.
An seinem von dem Mutternelement 12 vorstehenden Abschnitt weist das Schwenkelement 15A einen Anschlagabschnitt 23 auf, dessen Durchmesser größer ist als der Innendurchmesser des Mutternelementes 12. Der Anschlagabschnitt 23 weist eine plane Fläche 94 auf, die an seinem Außenumfang so ausgebildet ist, dass sie sich senkrecht zu der axialen Richtung erstreckt. Die plane Fläche 94 ist so ausgeführt, dass sie, wenn das Schwenkelement 15A in das Mutternelement 12 hinein geschoben wird, an einer planen Fläche 95 anschlägt, die an dem Trennungsverhinderungselement 92, das am offenen Ende des Mutternelementes 12 vorhanden ist, so ausgebildet ist, dass sie sich senkrecht zu der axialen Richtung erstreckt, um so Bewegung des Schwenkelementes 15A einzuschränken.
Das Schwenkelement 15A ist mit einem Vierkantloch 96 in der Mitte seines in das Mutternelement 12 eingeführten Endes versehen. Das mit Außengewinde versehene Element 15B ist mit einer Vierkantwelle 94 versehen, die in das Vierkantloch 96 eingreift. So drehen sich, wenn das Schwenkelement 15A gedreht wird, aufgrund des Eingriffs der Vierkantwelle 97 mit dem Vierkantloch 96 das Schwenkelement 15A und das mit Außengewinde versehene Element 15B zusammen.
Die Rückstellfeder 17 ist eine Torsions-Schraubenfeder, deren unteres Ende mit einem Eingriffsloch 98 in Eingriff ist, das in dem unteren Element 16 ausgebildet ist, und deren oberes Ende mit einem Eingriffsloch 99 in Eingriff ist, das in dem mit Außengewinde versehenen Element 15B ausgebildet ist. Die Rückstellfeder 17 übt aufgrund ihrer Torsionsverformung so Drehmoment auf das mit Außengewinde versehene Element 15B aus, das bestrebt ist, das Schwenkelement 15A aus dem Mutternelement 12 herauszuschieben.
Bei dieser Ventilspiel-Einstellvorrichtung 91 schlägt, wenn die Einstellschraube 15 in das Mutternelement 12 hineingeschoben wird, der Anschlagabschnitt 23 an dem Trennungsverhinderungselement 92 am offenen Ende des Mutternelementes 12 an und schränkt so die Bewegung der Einstellschraube 15 ein. Dadurch wird Bruch der Rückstellfeder 17 aufgrund von zu starkem Zusammendrücken verhindert.
Bei dieser Ventilspiel-Einstellvorrichtung 91 ist es, da der Anschlagabschnitt 23 zum Einschränken von Bewegung der Einstellschraube 15 an dem von dem Mutternelement vorstehenden Abschnitt des Schwenkelementes 15A vorhanden ist, nicht notwendig, eine röhrenförmige Verlängerung an dem in dem Mutternelement 12 befindlichen Ende des mit Außengewinde versehen Elementes 15B vorzusehen, um die Bewegung der Einstellschraube 15 einzuschränken, indem es an dem unteren Element 16 anschlägt. So kann das Außengewinde 14 an dem mit Außengewinde versehenen Abschnitt 15B auf einfache Weise durch Walzen ausgebildet werden.
Bei dieser Ventilspiel-Einstellvorrichtung 91 wird, wenn der Motor in einem Zustand hoher Temperatur angehalten wird und die Einzelteile des Ventiltriebs bei anschließender Abkühlung des Motors unterschiedlich stark schrumpfen, die Federscheibe 15C zwischen dem mit Außengewinde versehenen Element 15B und dem Schwenkelement 15A zusammengedrückt, so dass diese Unterschiede beim Schrumpfen ausgeglichen werden. So entsteht, wenn der Motor wieder gestartet wird, kein Spalt zwischen dem Ventil 4 und dem Ventilsitz 10 aufgrund unterschiedlicher Schrumpfung. Damit wird Kompressionsverlust vermieden.
Bei dieser Ventilspiel-Einstellvorrichtung 91 ist es, da das Schwenkelement 15A und das mit Außengewinde versehene Element 15B so eingerichtet sind, dass sie sich aufgrund des Eingriffs der Vierkantwelle 97 mit dem Vierkantloch 96 zusammen drehen, möglich, das mit Außengewinde versehene Element 15B durch Drehen des Schwenkelementes 15A zu drehen. So kann gegenüber einer Anordnung ohne Vierkantwelle 97 und ohne das Vierkantloch 96 das mit Außengewinde versehene Element 15B leicht in dem Mutternelement 12 angebracht werden.
Bei dieser Ausführungsform ist das elastische Element, das zwischen dem Schwenkelement 15A und dem mit Außengewinde versehenen Element 15B angeordnet ist, die Federscheibe 15C. Die Federscheibe 15C kann jedoch durch ein anderes elastisches Element (wie beispielsweise eine Druck-Schraubenfeder) ersetzt werden.
Wenn eine Torsions-Schraubenfeder als die Rückstellfeder 17 eingesetzt wird, kann sie, wie in 11 gezeigt, ein röhrenförmig gewundenes Element sein, oder, wie in 12 gezeigt, ein konisch gewundenes Element sein.
Die Rückstellfeder 17 kann auch eine andere Torsionsfeder als eine Torsions-Schraubenfeder sein (beispielsweise eine Spiral- oder eine Schneckenfeder).
Die Rückstellfeder 17 in 13 ist eine Spiralfeder, die ein spiralförmig gewundenes dünnes Blech umfasst. Das radial außen liegende Ende dieser Rückstellfeder 17 ist drehend an dem unteren Element 16 des Mutternelementes 12 befestigt, und ihr radial innen liegendes Ende ist mit einem Schlitz in Eingriff, der in einem Vorsprung 100 ausgebildet ist, der an dem in dem Mutternelement 12 befindlichen Ende des mit Außengewinde versehenen Elementes 15B ausgebildet ist. Die Rückstellfeder 17 übt so aufgrund ihrer Torsionsverformung Drehmoment auf das mit Außengewinde versehene Element 15B aus, das bestrebt ist, das Schwenkelement 15A aus dem Mutternelement 12 herauszuschieben. Das Außengewinde 14 am Außenumfang des mit Außengewinde versehenen Elementes 15B und das Innengewinde 13 am Innenumfang des Mutternelementes 12 sind vertikalsymmetrische Spitzgewinde.
Die Rückstellfeder 17 in 14 und 15 ist eine Schneckenfeder, die ein wendelförmig gewickeltes dünnes Blech umfasst. Das radial außen liegende Ende dieser Rückstellfeder 17 ist drehend an dem unteren Element 16 des Mutternelementes 12 befestigt, und ihr radial innen liegendes Ende ist mit einem Schlitz in Eingriff, der in einem Vorsprung 101 ausgebildet ist, der an dem in dem Mutternelement 12 befindlichen Ende des mit Außengewinde versehenen Elementes 15B ausgebildet ist. Die Rückstellfeder 17 übt so aufgrund ihrer Torsionsverformung Drehmoment auf das mit Außengewinde versehene Element 15B aus, das bestrebt ist, das Schwenkelement 15A aus dem Mutternelement 12 herauszuschieben. Das Außengewinde 14 am Außenumfang des mit Außengewinde versehenen Elementes 15B und das Innengewinde 13 am Innenumfang des Mutternelementes 12 sind vertikalsymmetrische Trapezgewinde.
Zusammenfassung
Ventilspiel-Einstellvorrichtung
Geschaffen wird eine Ventilspiel-Einstellvorrichtung, deren Rückstellfeder zu keiner Zeit zu stark zusammengedrückt wird, wenn die Einstellschraube in das Mutternelement hineingeschoben wird, und deren Außengewinde am Außenumfang der Einstellschraube leicht durch Walzen ausgebildet werden kann.
Die Ventilspiel-Einstellvorrichtung 1 enthält ein Mutternelement 12 mit einem Innengewinde 13, eine Einstellschraube 15 mit einem Außengewinde 14 an ihrem Außenumfang, das in Gewindeeingriff mit dem Innengewinde 13 ist, und eine Rückstellfeder 17, die die Einstellschraube 15 in der Richtung spannt, in der sie von dem Mutternelement 12 vorsteht. Die Einstellschraube trägt an ihrem von dem Mutternelement 12 vorstehenden Ende schwenkbar einen Hebel 7 des Ventiltriebs. Die Einstellschraube 15 weist an ihrem von dem Mutternelement 12 vorstehenden Abschnitt einen Anschlagabschnitt 23 auf, dessen Durchmesser größer ist als der Innendurchmesser des Mutternelementes 12. Da der Anschlagabschnitt 23 am offenen Ende des Mutternelementes 12 getragen wird, ist es möglich, die Bewegung der Einstellschraube 15 einzuschränken, wenn die Einstellschraube 15 in das Mutternelement 12 hineingeschoben wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- JP 2005-273510 A [0010]
- JP 2003-227318 A [0010]
- JP 2006-132426 A [0010]
- JP 64-34407 [0010]

Claims

Ventilspiel-Einstellvorrichtung, die ein Mutternelement (12) mit einem Innengewinde (13) an seinem Innenumfang, eine Einstellschraube (15) mit einem Außengewinde (14) an ihrem Außenumfang, das in Gewindeeingriff mit dem Innengewinde (13) ist, und eine Rückstellfeder (17) umfasst, die die Einstellschraube (15) in einer Richtung spannt, in der sie von dem Mutternelement (12) vorsteht, wobei eine axiale Last, die bestrebt ist, die Einstellschraube (15) in das Mutternelement (12) hineinzuschieben, von tragenden Flanken (18) des Außengewindes (14) und des Innengewindes (13) aufgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellschraube (15) einen Anschlagabschnitt (23) an ihrem von dem Mutternelement (12) vorstehenden Abschnitt aufweist, wobei der Anschlagabschnitt (23) einen Durchmesser hat, der größer ist als der Innendurchmesser des Mutternelementes (12), und das Mutternelement (12) ein offenes Ende hat, das so ausgeführt ist, dass es den Anschlagabschnitt (23) trägt, um so Bewegung der Einstellschraube (15) einzuschränken, wenn die Einstellschraube (15) in das Mutternelement (12) hineingeschoben wird.
Ventilspiel-Einstellvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Anschlagabschnitt (23) eine konische Fläche (24) an seinem Außenumfang aufweist, die so ausgeführt ist, dass sie an einer konischen Fläche (25) anschlägt, die am offenen Ende des Mutternelementes (12) ausgebildet ist.
Ventilspiel-Einstellvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Anschlagabschnitt (23) eine plane Fläche (26) an seinem Außenumfang aufweist, die sich senkrecht zu einer axialen Richtung erstreckt und so ausgeführt ist, dass sie an einer planen Fläche (27) anschlägt, die am offenen Ende des Mutternelementes (12) so ausgebildet ist, dass sie sich senkrecht zu der axialen Richtung erstreckt.
Ventilspiel-Einstellvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Anschlagabschnitt (23) einen Schnappring (28) umfasst, der auf den Außenumfang des Abschnitts der Einstellschraube (15) aufgepasst ist, der von dem Mutternelement (12) vorsteht.
Ventilspiel-Einstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Rückstellfeder (17) eine Druckfeder ist, die eine axiale Kraft auf die Einstellschraube (15) ausübt, die bestrebt ist, die Einstellschraube (15) aus dem Mutternelement (12) herauszuschieben, und das Außengewinde (14) sowie das Innengewinde (13) einen sägezahnförmigen Querschnitt haben und ihre tragenden Flanken (18) einen größeren Flankenwinkel haben als ihre nichttragenden Flanken (19).
Ventilspiel-Einstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Rückstellfeder (17) eine Torsionsfeder ist, die Drehmoment auf die Einstellschraube (15) ausübt, das bestrebt ist, die Einstellschraube (15) aus dem Mutternelement (12) herauszuschieben, und das Außengewinde (14) sowie das Innengewinde (13) Sägezahngewinde, Trapezgewinde oder Spitzgewinde sind.
Ventilspiel-Einstellvorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Torsionsfeder eine Torsions-Schraubenfeder, eine Spiralfeder oder eine Schneckenfeder ist.
Ventilspiel-Einstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Mutternelement (12) in ein Aufnahmeloch (11) eingeführt ist, das in einer Oberseite eines Zylinderkopfes (2) ausgebildet ist, und die Einstellschraube (15) ihrem von dem Mutternelement (12) vorstehenden Ende einen Hebel (7) eines Ventiltriebs an schwenkbar trägt.
Ventilspiel-Einstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Mutternelement (41) an einem Stößel (40) befestigt ist, der vertikal verschiebbar in ein Führungsloch (39) eingeführt ist, das in einem Zylinderkopfes (32) ausgebildet ist, und die Einstellschraube (44) an ihrem von dem Mutternelement (41) vorstehenden Ende auf einen Ventilschaft (35) eines Ventiltriebs drückt.
Ventilspiel-Einstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Mutternelement (73) in ein Aufnahmeloch (76) eingeführt ist, das in einer Unterseite eines Hebels (67) ausgebildet ist, der geschwenkt wird, wenn sich ein Nocken (71) dreht, und die Einstellschraube (74) an ihrem von dem Mutternelement (73) vorstehenden Ende auf einen Ventilschaft (65) eines Ventiltriebs drückt.
Ventilspiel-Einstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Einstellschraube (15) ein Schwenkelement (15A), das axial verschiebbar in das Mutternelement (12) eingeführt ist, ein mit Außengewinde versehenes Element (15B), das ein in dem Mutternelement (12) befindliches Ende des Schwenkelementes (15A) trägt und das das Außengewinde (14) an seinem Außenumfang aufweist, sowie ein elastisches Element (15C) umfasst, das zwischen dem Schwenkelement (15A) und dem mit Außengewinde versehenen Element (15B) angeordnet ist.
Ventilspiel-Einstellvorrichtung nach Anspruch 11, wobei das Schwenkelement (15A) ein Vierkantloch (96) aufweist, das in seinem in dem Mutternelement (12) befindlichen Ende ausgebildet ist, und das mit Außengewinde versehene Element (15B) eine Vierkantwelle (97) aufweist, die mit dem Vierkantloch (96) in Eingriff ist, so dass das Schwenkelement (15A) und das mit Außengewinde versehene Element (15B) aufgrund des Eingriffs der Vierkantwelle (97) mit dem Vierkantloch (96) zusammen gedreht werden können.