DE112017004565T5

DE112017004565T5 - Dreirollenkipphebel mit abpumpanschlag

Info

Publication number: DE112017004565T5
Application number: DE112017004565.7T
Authority: DE
Inventors: Matthew A. Vance; Dale Arden Stretch
Original assignee: Eaton Intelligent Power Ltd
Current assignee: Eaton Intelligent Power Ltd
Priority date: 2016-10-07
Filing date: 2017-10-09
Publication date: 2019-05-23
Also published as: US20210087953A1; WO2018068043A1; CN109923286A; CN109923286B; CN109937289B; DE112017004564T5; WO2018068045A1; DE112017004562T5; WO2018068041A1; US20190284971A1; CN109937289A; WO2018068046A1; US10871088B2; US10871089B2; US11078810B2; US20200056512A1; US20190309660A1; CN109923287A; CN114483242A; US11549403B2

Abstract

Ein Kipphebel umfasst einen ersten Außenarm und einen zweiten Außenarm, die durch einen Schwenkkörper verbunden sind, wobei der erste Außenarm eine Innenseite umfasst, wobei die Innenseite eine Begrenzungsfläche aufweist. Ein betätigbarer Rastmechanismus befindet sich innerhalb des Schwenkkörpers. Ein erster Innenarm und ein zweiter Innenarm sind durch einen Rastarm verbunden. Eine Achse verbindet den ersten Innenarm und den zweiten Innenarm, um zwischen dem ersten Außenarm und dem zweiten Außenarm zu schwenken. Eine zweite Achse ist zwischen dem ersten Innenarm und dem zweiten Innenarm angeordnet. Ein Stift erstreckt sich von der zweiten Achse in Richtung des ersten Außenarms, und der Stift ist konfiguriert, um zu und weg von der Begrenzungsfläche zu schwenken, wenn der erste Innenarm und der zweite Innenarm zwischen dem ersten Außenarm und dem zweiten Außenarm schwenken.

Description

GEBIET
Diese Anmeldung betrifft einen Kipphebel für einen Ventiltrieb, umfassend alternative spieleinstellende Abpumpanschläge zwischen einer Innenarm- und einer Außenarmanordnung.
HINTERGRUND
Das Vorspannen eines Kipphebels und seiner Komponenten gegen einen angegliederten Auslöser ist aufgrund von Verpackungsbeschränkungen schwierig. Und das Anpassen eines Kipphebels für unzählige mögliche Hubprofile ist schwierig zu gestalten, da die beweglichen Teile dazu neigen, sich gegenseitig zu stören. Bei dem Beispiel nach dem Stand der Technik von 1A durchläuft eine Durchgangsachse 1 die Rollen 2, Außenarme 3, Innenarme 4 und eine Rollenachse 6. Die Rollenachse 6 unterstützt eine Rolle 7. Federn spannen die hohle Rollenachse 6 in einer Richtung derart vor, dass, wenn ein Rastmechanismus verriegelt wird, ein Auslassventil das in 1B gezeigte Auslassventilprofil aufweisen kann oder ein Einlassventil das in 1C gezeigte Einlassventilprofil aufweisen kann. In nicht eingerastetem Zustand kann die IEGR (interne Abgasrückführung) am Auslassventilprofil in 1B erreicht werden, oder das späte Einlassschließprofil (late intake closing, LIVC) kann in 1C erreicht werden werden. Die Bewegungsdifferenzen zwischen den verriegelten und entriegelten Profilen reichen für einige Zwecke aus, jedoch ist die Durchgangsachse zur Erfüllung anderer Zwecke einschränkend.
KURZDARSTELLUNG
Die hier offenbarten Verfahren überwinden die obigen Nachteile und verbessern den Stand der Technik durch einen Kipphebel, der einen ersten Außenarm und einen zweiten Außenarm umfasst, die durch einen Schwenkkörper verbunden sind, wobei der erste Außenarm eine Innenseite umfasst, wobei die Innenseite eine Begrenzungsfläche aufweist. Ein betätigbarer Rastmechanismus befindet sich innerhalb des Schwenkkörpers. Ein erster innerer Arm und ein zweiter innerer Arm sind durch einen Rastarm verbunden. Eine Achse verbindet den ersten Innenarm und den zweiten Innenarm, um zwischen dem ersten Außenarm und dem zweiten Außenarm zu schwenken. Eine zweite Achse ist zwischen dem ersten Innenarm und dem zweiten Innenarm angeordnet. Ein Stift erstreckt sich von der zweiten Achse in Richtung des ersten Außenarms, und der Stift ist konfiguriert, um zu und weg von der Begrenzungsfläche zu schwenken, wenn der erste Innenarm und der zweite Innenarm zwischen dem ersten Außenarm und dem zweiten Außenarm schwenken.
Ein Kipphebel kann alternativ ein Paar äußerer Arme umfassen, die mindestens eine Aufnahme durch mindestens einen der Außenarme des Paares äußerer Arme umfassen. Ein innerer Arm kann bezüglich der Außenarme schwenkbar sein, wobei der Innenarm zumindest eine Achse umfasst, wobei die Achse eine Stiftaufnahme umfasst. Ein Stift kann einen konischen Abschnitt und einen Körperabschnitt umfassen, wobei der Stiftkörper in die Stiftaufnahme eingeführt ist und zumindest ein Abschnitt des konischen Abschnitts selektiv in Kontakt mit mindestens einem Abschnitt der Aufnahme ist, wobei der Stift konfiguriert ist, um die Bewegung des Innenarms zu begrenzen, wenn der Innenarm bezüglich der Außenarme schwenkt.
Alternativ kann ein Kipphebel ein Paar äußerer Arme umfassen, die mindestens eine Aufnahme durch mindestens einen der Außenarme des Paares äußerer Arme umfassen. Ein innerer Arm kann bezüglich der Außenarme schwenkbar sein, wobei der Innenarm zumindest eine Achse umfasst, wobei die Achse eine Stiftaufnahme umfasst. Ein Stift kann in die Steuerstifthalterung und in Kontakt mit zumindest einem Abschnitt der Aufnahme eingesetzt werden, wobei der Stift ausgebildet ist, um die Bewegung des Innenarms, wenn der Innenarm mit Bezug auf die Außenarme schwenkt, zu begrenzen.
Ein Kipphebel kann auch ein Paar Außenarme umfassen, die mindestens eine Begrenzungsoberfläche an mindestens einem der Außenarme des Paares Außenarme umfassen. Ein Innenarm kann bezüglich der Außenarme schwenkbar sein, wobei der Innenarm zumindest eine Stiftaufnahme umfasst. Ein Stift kann einen konischen Abschnitt und einen Körperabschnitt umfassen, wobei der Körperabschnitt in die Stiftaufnahme eingesetzt ist, und zumindest ein Abschnitt des konischen Abschnitts selektiv in Kontakt mit zumindest einem Abschnitt der Begrenzungsoberfläche ist.
Ein Kipphebel kann ein Paar Außenarme umfassen, die eine Stiftaufnahme an mindestens einem der Außenarme des Paares Außenarme umfassen. Ein Innenarm kann in Bezug auf die Außenarme schwenkbar sein, wobei der Innenarm zumindest einen Steuerstiftanschlag umfasst. Ein Steuerstift kann einen konischen Abschnitt und einen Körperabschnitt umfassen, wobei der Steuerstiftkörper in die Stiftaufnahme eingesetzt ist, und zumindest ein Abschnitt des konischen Abschnitts selektiv in Kontakt mit zumindest einem Abschnitt des Steuerstiftanschlags ist.
Ein Verfahren zum Einstellen des Spiels eines Kipphebels kann das Einstellen des Stifts in Bezug auf den Innenarm umfassen, um das Spiel des Kipphebels einzustellen.
Alternativ kann ein Verfahren zum Einstellen des Spiels eines Kipphebels das Einstellen des Stifts in Bezug auf den Außenarm umfassen, um das Spiel des Kipphebels einzustellen.
Ein Ventiltrieb vom Typ II kann erste, zweite, und dritte drehende Nockennasen umfassen, wobei die erste Nockennase konfiguriert ist, um auf den ersten Außenarm zu drücken, wobei die zweite Nockennase konfiguriert ist, um auf den zweiten Außenarm zu drücken, und wobei die dritte Nockennase konfiguriert ist, um selektiv den ersten Innenarm und den zweiten Innenarm zu schieben, um am betätigbaren Rastmechanismus vorbei zu drehen, wenn sich der betätigbare Rastmechanismus in einer unverriegelten Position befindet. Der erste Innenarm und der zweite Innenarm können durch eine Federkraft in Richtung der dritten Nockennase vorgespannt sein.
Weitere Aufgaben und Vorteile werden teilweise in der folgenden Beschreibung dargelegt und teilweise aus der Beschreibung ersichtlich sein oder können durch die Ausübung der Offenbarung erlernt werden. Die Aufgaben und Vorteile werden auch mittels der Elemente und Kombinationen umgesetzt und erreicht, die insbesondere in den beigefügten Ansprüchen dargelegt sind.
Figurenliste

1A ist eine Querschnittsansicht eines Kipphebels nach dem Stand der Technik.
1B und 1C sind Ansichten von Ventilhubprofilen nach dem Stand der Technik für den Durchgangsachsen-Kipphebel.
2A und 2B sind Ansichten von Ventilhubprofilen, die zusätzlich zu den Ventilhubprofilen nach dem Stand der Technik erreicht werden können, wenn die vorliegende Offenbarung verwendet wird.
3 zeigt einen Teil eines Ventilbetätigungssystems.
4A bis 4G zeigen alternative Kipphebelansichten, die eine innere Feder umfassen.
5A bis 5E zeigen alternative Bewegungsanschläge und Rollenkonfigurationen.
6A bis 6E zeigen alternative Kipphebelansichten, die Federn an dem Schwenkende umfassen.
7A bis 7F zeigen alternative Kipphebelansichten, die außen liegende Federn am Ventilende umfassen.
8A bis 8D zeigen alternative Kipphebelansichten, die außen liegende Federn am Ventilende umfassen.
9A und 9B zeigen alternative Kipphebelansichten, die außen liegende Federn am Ventilende und einen alternativen Bewegungsanschlag umfassen.
10A und 10B zeigen einen alternativen Ventilsitzeinsatz.
11 zeigt einen alternativen Ventilsitzeinsatz.
12A und 12B zeigen einen einen Kipphebel in einem Ventiltrieb an einem Basiskreis und bei voller Betätigung der Innenarmanordnung.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Es wird nun im Detail auf die Beispiele Bezug genommen, die in den beigefügten Zeichnungen veranschaulicht sind. Wo immer möglich, werden in den Zeichnungen durchgehend die gleichen Bezugszeichen verwendet, um auf die gleichen oder ähnlichen Teile zu verweisen.
Kipphebel unterliegen hohen Betätigungsraten während des Ventilhubs und des -absenkens. Es ist wünschenswert, erhöhten Leerlauf (lost motion) bereitzustellen und ein frühes Schließen des Einlassventils und weitere variable Ventilbetätigung, wie zum Beispiel Zylinderabschaltung, zu ermöglichen. Jedoch sind Schaltrollenschlepphebel (switching rolling finger follower, SRFF)- Konstruktionen des Standes der Technik auf Ereignisse mit niedrigem Hub oder Ereignisse mit hohem Verlust beschränkt, können jedoch keinen Bereich von Hub-Ereignissen bereitstellen. 1A zeigt einen SRFF des Standes der Technik mit einem begrenzten Bereich der variablen Ventilhub (variable valve lift, VVL)- Ereignissen, die der US US 2015/0128890 entsprechen. Ein regelmäßiges Auslassventilprofil und ein regelmässiges Einlassventilprofil können unter Verwendung des SRFF von 1A erreicht werden. Unter Verwendung eines Riegels kann der SRFF geschaltet werden, um eine interne Abgasrückführung (internal exhaust gas recirculation, IEGR) wie in 1B. oder ein Profil des späten Schließens des Einlassventils (late intake valve closing, LIVC) wie in 1C, bereitzustellen. In 1A schränkt jedoch eine Mittendurchgangsachse 1 die Bewegung des SRFF des Beispiels ein. Durch Eliminieren der Durchgangsachse 1 kann ein größerer Bewegungsbereich erreicht werden.
Zum Beispiel kann das Profil des frühen Schließens des Einlassventils (early intake valve closing, EIVC) von 2A unter Verwendung der hierin offenbarten SRFFs erreicht werden. Drei exzentrische Nockennasen, zwei äußere Erhebungen 1001 und 1002 und eine innere Erhebung 1003 können auf einer Nockenschiene 1000 eines Typ II Motorventils drehen. Auslöser für den SRFF können elektromechanische Verriegelungen oder Nockennasen umfassen. Der Kipphebel kann in einem Deckenventiltrieb vom Typ II mit einer oder mehreren Nockenschienen montiert sein. Oder andere Betätigungsschienen können für ein Nocken/Nocken-System mit einigen Nockenbetätigungen und einigen Operationen ohne Nocken implementiert werden. Jede Rolle 400, 410, 310 des Kipphebels (SRFF) kann einer Nockennase oder einem anderen Auslöser entsprechen.
Die Formen der Nockennasen 1001, 1002, 1003 bestimmen die Bewegung des SRFF, wenn ein Rastmechanismus 900 innerhalb des Schwenkkörpers 111 selektiv betätigt wird. Wie in der 12A zu sehen ist, kann ein Kipphebel, der verriegelt ist, während sich der Nocken 1003 am Basiskreis befindet, dazu führen, dass das Ventil geschlossen wird. Die Steuerung von hydraulischer Flüssigkeit durch ein hydraulisches Spielausgleichselement (hydraulic lash adjuster, HLA) 3000, wie zum Beispiel über Fluidanschlüsse 3001, 3002, kann den Rastmechanismus 900 betätigen, den Rastfinger 906 zurück ziehen, und es der Innenarmanordnung 20911 erlauben, herunter zu schwingen, wenn die Spitze des exzentrischen Abschnitts der Nockennase 1003 gegen die Rolle 310 drückt. Ein HLA oder ein ähnlicher Mechanismus kann den SRFF mit einem Motorblock an dem Schwenkende 11 des SRFF verbinden. Zusätzlich oder alternativ kann eine Schubstange mit dem HLA 3000 gekoppelt sein. Ein Ventilende 12 des SRFF kann einen Ventilsitz in der Form einer Ventilpalette 112 oder eine der hierin genannten Alternativen oder ähnliches umfassen, um ein Ventilsystemende 2001 eines Ventils derart zu befestigen, dass der Ventilkopf 2003 geöffnet und geschlossen werden kann, um das gewünschte Ventilprofil bereitzustellen. Wenn zum Beispiel der SRFF eingerastet wird, kann ein hohes Hubprofil, das in 2B gezeigt ist, erreicht werden. Die innere Nockennase 1003 kann mit einem größeren Nockenhub (in Millimetern) ausgebildet sein als die äußeren Nocken 1001, 1002. Die Exzentrizität der Nocken kann so gestaltet werden, dass, wenn die Nockennasen (als Nockenwinkel in Grad gezeigt) von ihrem Basiskreis weg drehen, der Ventilkopf 2003 sich mit einer oder mehreren unterschiedlichen Zeitpunkten, Dauer und Ausmaß öffnet und schließt. So sind in 2B die äußeren Nocken 1001, 1002 mit einem kleineren Nockenhub als der innere Nocken 1003 ausgebildet. Wenn die SRFF entriegelt ist, drückt der innere Nocken 1003 auf die innere Rolle 310, die mit den Innenarmen 200, 210 und die äußeren Nocken 1001, 1002 drücken auf die äußeren Rollen 400, 410 und ergeben ein niederes Hubprofil. Ein Deltaprofil zeigt die Differenz zwischen dem hohen und dem niedrigen Hubprofil. Die Höhe des Delta-Profils kann mit der relativen Bewegung des Innenarms des SRFF korreliert werden und kann den verlorenen Bewegungsweg des Innenarms anzeigen. Die Hubereignisse können für das Ereignis mit hohem Hub signifikant höher sein als für frühere Arbeiten. Etwa 30 % mehr Hub kann unter Verwendung der offenbarten Anordnungen erzielt werden. Und, die gleichen dem SRFF kann verwendet werden, um die Hubprofile der Vorrichtungen des Standes der Technik zu erzielen, wie zum Beispiel 1B und 1C, wie durch die Paarung der offenbarten SRFFs mit entsprechenden Nockennasenpaarungen.
2A und 2B sind beispielhafte Hubprofile. Andere Hubprofile sind möglich und sind nicht erschöpfend gezeichnet worden. Der Kipphebel kann drei Rollen 400, 410, 310 umfassen. Zwei äußere Rollen 400, 410 sind freitragend außen an dem Kipphebel angebracht, um sich auf Schäften 123, 133 auf den Außenarmen zu drehen.
Die dritte Rolle (innere Rolle) 310 kann an einer unabhängige Lagerachse, wie die zweite Achse 300, zwischen den Innenarmen 220, 230 befestigt werden. Die Innenarme 220, 230 können auf einer Schwenkachse, wie z. B. der ersten Achse 302, schwenken. Die Schwenkachse kann die Innenarmanordnung 209 mit distalen Enden der Außenarme 120, 130 verbinden. Die erste Achse 302 kann als Schwenkachse auch den mindestens einen Vorspannmechanismus, die mittlere Feder 509, mit dem Kipphebel verbinden.
Wenn die Innenarmanordnung 209 an der Schwenkachse schwenkt, wird gesagt, dass „verlorene Bewegung“ auftritt, und die Innenarme 200, 210 können schwenken, um variable Ventilhubereignisse von Null Ventilhub (volle Zylinderabschaltung oder Vollhubverlust) bis zu einem gewissen Betrag weniger als Vollhub zuzulassen. Alternativ können die Innenarme über einen Rastsitz verriegelt werden, um ein Ereignis mit hohem Hub zu ermöglichen, das größer als ein Ereignis mit normalem Hub ist, während ein Ereignis mit normalem Hub auf den Rollen der Außenarme stattfindet. Dies ermöglicht Techniken wie Zylinderabschaltung (CDA) (Schließen des Ventils) und frühe oder späte Ventiltechniken, einschließlich der negativen Ventilüberschneidung (negative valve overlap, NVO), frühen oder späten Einlassventilöffnungen oder -Schließungen (FES, LIVC, EIVO, LIVO), oder frühen oder späten Auslassventilöffnungen oder -Schließungen (EEVO, EEVC, LEVO, LEVC).
Daher ist es möglich, den SRFF, manchmal Kipphebel bezeichnet, für entweder Ereignisse mit variablem Ventilhub oder zur Zylinderabschaltung (CDA) zu gestalten. In einem ersten Motorbetriebsmodus drückt die innere Nockennase 1003 auf eine innere Rolle 310, die zwischen Innenarmen 200, 210 des Kipphebels untergebracht ist. Ein Riegel wird vorgespannt oder betätigt, um gegen einen mit den Innenarmen verbundenen Rastsitz zu greifen, so dass die Nocke beide Innenarme 200, 210 und Außenarme 120, 130 eines Hauptkörpers 110 des Kipphebels drückt. Dies ergibt eine erste Hubhöhe für ein angegliedertes Ventil. Dann kann der Riegel während eines zweiten Motorbetriebsmodus von dem Rastsitz wegbewegt werden, um zu ermöglichen, dass die Innenarme 200, 210 schwenken, wenn die innere Nockennase 1003 auf die innere Rolle 310 drückt. Die Hubhöhe der inneren Nockennase kann „verloren“ werden, da sie nicht auf das Ventil übertragen wird. Die äußeren Nockennasen 1001, 1002 können auf die Außenarme 120, 130 Kipphebels drücken, um eine zweite Hubhöhe zu erreichen. Die zweite Hubhöhe kann von Null bis zu einem Betrag, der kleiner als die erste Hubhöhe ist, sein.
Bezugnehmend auf den ersten beispielhaften SRFF in den 4A bis 4G gibt es keine Durchgangsachse 1 mehr, die sich durch drei Rollen 2, 7 erstreckt. Die mittlere oder innere Rolle 310 kann nun ein einzelnes Schermaterial anstelle eines Zweischichtmaterials sein. Die Hülsenkonstruktion auf der inneren Rolle von 1A kann weggelassen werden. Die äußere Rollen 400, 410 sind von dem SRFF Hauptkörper freitragend, und anstelle der Verschiebung der Durchgangsachse 1 durch die Außenarme, wie in 1A, können die äußeren Rollen 400, 410 auf freitragenden Schäften 123, 133 befestigt sein, die integral mit den Außenarmen 120, 130 gebildet sind. Durch Verwenden der Rollen 400, 410, 310 anstelle von Gleitblöcken gibt es weniger Reibungsverluste. Durch das Freitragen der äußeren Rollen 400, 410 an dem SRFF Hauptkörper, können große Hubereignisse aufgenommen werden. Eine Innenarmanordnung 209 kann sich unabhängig von den Außenarmen 120, 130 bewegen. Die Innenarmanordnung 209 kann, unter zusätzlichen Merkmalen und Alternativen, die unten umrissen sind, Innenarme 200, 210, einen Rastarm 220 und eine innere Rolle 310 aufweisen.
Die 4A bis 4G zweigen alternative Ansichten einer SRFF mit einer LeerlaufFeder 509 über dem Ventilende des Hauptkörpers 110 und freitragenden äußeren Rollen 400, 410. Der Rastmechanismus 900 für den mittleren Lost-Motion-Mechanismus ist in Reihe mit dem Hauptprofil des SRFF. Die Reihenform wird deutlich durch Betrachten des planaren Querschnitts der 4D, wo die Reihenform das Ergebnis einer koplanaren Beziehung der ersten Achse 302 (Schwenkachse) ist, die die Innenarme 220, 230 mit den Außenarmen 120, 130, der Lager- (oder zweiten) Achse 300, und der Hauptachse des Rastmechanismus 900 verbindet.
Die Mittelfeder 509 befindet sich über dem Ventilende des Kipphebels. Ein Ventilschaftende 2001 kann so montiert werden, dass es an der zweiten Seite 114 der Ventilpalette 112 anliegt. Ventilführungen 115 können auf der Ventilpallette 112 in Form von Vorsprüngen gebildet sein, welche das Ende des Ventilschafts 2001 führen, während sich der SRFF während der Betätigung kippt. Die Ventilführungen können eingehakt oder befestigt werden, um das Ventilschaftende 2001 zurückzuhalten. Die Ventilführungen 115 begrenzen die Fähigkeit des Ventilschaftendes 2001 sich von Seite zu Seite gegen die Ventilpalette 112 zu bewegen, während sie die Fähigkeit des Ventilschaftendes, entlang der zweiten Seite 114 der Ventilpalette von vorne nach hinten zu gleiten, nicht beschränken. Das heißt, der Ventilschaft 2000 kann sich etwas in Richtung parallel zu der Längsachse A-A des SRFF bewegen, wird jedoch darin beschränkt, sich senkrecht zu der Längsachse des SRFF zu bewegen. Inzwischen kann ein hydraulisches Spielausgleichselement (hydraulic lash adjuster, HLA) 3000 in einer Kugelgelenk-Anordnung im der HLA-Sitz 117 zum Zusammenwirken mit einem hydraulischen Anschluss 116 befestigt werden.
Die Mittelfeder kann auf verschiedene Weisen vorgespannt sein. Beispielsweise kann ein erstes Ende 5001 der Mittelfeder 509 gegen einen Ventilstütze in Form eines inneren Stabes 204 vorgespannt sein. Ein zweites Ende 5002 der Mittelfeder 509 kann gegen die erste Seite 113 der Ventilpalette 112 vorgespannt sein. Alternative Vorspannungstechniken werden unten diskutiert.
In den 4A bis 4D befindet sich der Rastmechanismus 900 in einer verriegelten Position. Die zentrale Feder spannt den Innenarmanordnung 209 derart, dass die innere Rolle 310 in Richtung der inneren Nockennase 1003 angehoben wird, wenn der SRFF ist in einem Ventiltrieb installiert wird. Dies kann auch bedeuten, dass der Rastarm 220 in eine Position oberhalb einer Oberfläche der Rastanordnung 900 vorgespannt ist, wie beispielsweise über dem Rastsitz 901. So kann der Rastarm 220 des Innenarms 200 in Kontakt mit dem Rastsitz 901 sein, wenn die Innenarmanordnung 209 von oben gedrückt wird, oder der Rastarm 220 kann in eine Position geringfügig oberhalb des Rastsitzes 901 vorgespannt werden.
In den 4E und 4F befindet sich der Rastmechanismus 900 in einer entriegelten Position und der Rastarm 220 hat sich an der Verriegelung vorbei gedreht, um die Bewegung der mittleren Nockennase 1003 auf der Innenarmanordnung 209 „zu lösen“. Die äußeren Nockennasen 1001, 1002 können auf den äußeren ersten und zweiten Rollen 400, 410 rollen.
Der Rastmechanismus 900 kann durch Hydraulik betätigt werden und somit mit Ölsteuerventilen und einer Ölsteuerschaltung verbunden werden. Oder elektrische oder elektromechanische Mechanismen können eine Verriegelung hin- und herbewegen. Die Verriegelung kann vorgespannt sein, um in einer Standardposition zu arbeiten, oder eine bejahende Steuerung für jede der ersten oder zweiten Positionen (ausgefahrene oder zurückgezogene Positionen) erfordern.
In dem Beispiel der 4A bis 4F ist ein hydraulischer Riegel für den Rastmechanismus 900 gezeigt. Ein Rastfinger 906 kann sich hin- und herbewegen, so dass sich ein Rastsitz 901 von einem inneren Rastanschluss 118 in dem Schwenkkörper 111 des SRFF erstrecken und sich in diesen zurückziehen kann. Der Rastfinger 906 kann in Fluidverbindung mit einem hydraulischen Anschluss 116 stehen, so dass Fluid kann durch die HLA 3000 oder durch einen Rastfluidanschluss 905 zugeführt werden kann, oder ein Fluidkreislauf dorthindurch hergestellt werden kann. Die Rastschaltung 118 ist abgestuft, ebenso wie der Rastfinger 906, derart, dass eine Schulter einen Teil 1190 des Rasthohlraums füllen kann, wenn der Rastfinger 906 ausgefahren ist, und die Schulter einen weiteren Abschnitt 1191 des Rasthohlraums füllen kann, wenn der Rastfinger 906 zurückgezogen wird. Der Raststopfen 904 kann eine Rastfeder 902 aufnehmen und vorspannen, die den Rastfinger 906 in die ausgefahrene Position vorspannen kann. Wie oben können andere Rastmechanismen den dargestellten hydraulischen Riegel ersetzen, ohne von den hierin beschriebenen SRFF-Betriebsprinzipien abzuweichen.
Die 4C und 4D veranschaulichen zusätzliche Aspekte. Die innere Rolle 310 kann ein einheitliches Material sein, oder sie kann eine separate Lagerachse oder eine zweite Achse 300 aufweisen, die über den Innenarmen 220, 230 und einem äußeren Material befestigt ist, wie dargestellt. In einigen Ausführungsformen kann die Lagerachse 300 von Lagern, wie Kugel- oder Nadellagern 312, umgeben sein, und das äußere Material dient als ein äußerer Laufring und eine Lagerfläche zur Verbindung mit der Nockennase 1003. Auf diese Weise kann ein hohler Durchgang 313 innerhalb der inneren Rolle 310 ausgebildet werden. Der hohle Durchgang kann Light-Weighting oder andere Gewichtssteuerungstechniken zulassen. Bei der Kombination mit den unten genannten Aspekten, kann der hohle Durchgang mit einem Ausrichtungswerkzeug verwendet werden, um die Anordnung eines Abpumpanschlags, wie zum Beispiel Stift 700, einzurichten.
Die 4E und 4F veranschaulichen den SRFF in einem unverriegelten Zustand. Der Rastfinger 906 befindet sich in einer zurückgezogenen Position und eine Schulter des Rastfingers wird zurückgezogen, um Fluid in dem anderen Hohlraum 1191 des abgestuften inneren Rastanschlusses 118 zu ermöglichen. Wie oben ist die mittlere Feder 509 zwischen dem Federträger 204 und der ersten Seite der Ventilpalette 113 vorgespannt. Eine innere Nockennase 1003 kann jedoch die Federkraft der mittleren Feder 509 überwinden. Der Rastarm 220 kann an dem Rastmechanismus 900 vorbeischwingen, wenn sich die Innenarmanordnung 209 auf der ersten Achse 302 dreht, aber die Innenarme 200, 210 können nicht an der Ventilpalette 112 vorbeischwingen, da die Innenarme in Kontakt mit der ersten Seite 113 der Ventilpalette 112 kommen können. So wird, das Ausmaß der Bewegung des Innenarms 209 durch einen Abpumpanschlag, wie zum Beispiel Stifte 700, 701, 703, in einer ersten Richtung und die Ventilpalette 112 in einer zweiten Richtung begrenzt werden.
Während das Beispiel der 4A bis 4G eine Reihenverriegelung zeigen, zeigen andere Beispiele eine alternative Konstruktion mit einem abgewinkelten Rastmechanismus 900 für den mittleren Leerlaufmechanismus (Innenarmanordnung 209). Die gewinkelte Verriegelung kann die Drehachse (erste Achse 302) und die erste Innenarmachse 300 in Reihe in einer (durch eine Ebene geschnittenen) Ebene aufweisen, und der Rastmechanismus 900 kann von der Ebene abgewinkelt sein (der Rastmechanismus 900 kann sich in einer Schnittebene befinden). In 4A bis 4G befindet sich die Lost-Motion-Feder innerhalb des Hauptkörpers des SRFF, und die Lost-Motion-Feder spannt die innere Rolle 310 in Richtung der Nockenschiene 1000 vor. Die Lost-Motion-Feder 509 ist über dem Ventil positioniert. In den anderen Beispielen befinden sich die Lost-Motion-Feder, oder Federn, an verschiedenen Stellen, spannen jedoch die innere Rolle 310 weiterhin in Richtung der Nockenschiene 1000 oder in Richtung einer Position oberhalb des Rastfingers 906 vor.
Schwenkseitige Lost-Motion-Federn
In den 6A bis 6E ist eine andere Alternative gezeigt, bei der die Lost-Motion-Federn über dem Schwenkende 11 des SRFF liegen. Die Innenarmanordnung 2096 kann Innenarme 200, 210, einen Rastarm 220 und eine innere Rolle 310 umfassen. Die innere Rolle kann sich zwischen den Innenarmen 200, 210 liegen und kann einen Teil der Lagerachse 300 umfassen, die sich durch die Innenarme 200, 210 in Richtung der Außenarme 120, 130 erstreckt. Die Lost-Motion-Federn liegen in dieser Ausführungsform über dem hydraulischen Spielausgleichselement (HLA) 3000 oder der Schubstange und nicht über dem Ventilende 12. So ist über dem Ventil weniger Gewicht vorhanden, was die vorteilhafte Ventiltriebdynamik erhöht. Der Ventilbetrieb ist optimaler. Zudem flankieren statt einer einzelnen Lost-Motion-Feder in der Mitte des SRFF zwei Lost-Motion-Federn den Rastmechanismus 900.
Die Lost-Motion-Federn sind Schwenkseitenfedern 5010, 5020, die an Federschäften 1131, 1141 am Schwenkkörper 111 am Schwenkende des Kipphebels angebracht sind. Eine Federbuchse 5040 kann an jeden Federschaft 1131, 1141 gedrückt werden, um die Schwenkseitenfedern 5010, 5020 an Ort und Stelle zu sichern. Der Hauptkörper 110 kann erste und zweite Leisten, wie Schwenkleisten 1111, 1121, zum Vorspannen des ersten Federarmenden 5011, 5013 umfassen. Zweite Federarmenden 5021, 5023 können gegen die Lagerachse 300 (die integral mit der inneren Rolle 310 gebildet sein kann) vorgespannt werden. Die Lagerachse 300 kann sich aus den Innenarmen 220, 230 erstrecken, um die zweiten Federarmenden 5021, 5023 zu erfassen.
Bei dieser Anordnung sind gerade Arme auf der Feder für die Federarmenden 5011, 5013, 5021, 5023 erlaubt. Auch, der „Nierenbehälter“ von bekannten Konstruktionen, bei dem die Lagerachse zuvor durch die Außenarme ging und das Ausmaß der Bewegung des Innenarms begrenzt, wird eliminiert. Der Außenarm kann Biegungen 1201, 1301 in den Außenarmen 120, 130 aufweisen, während die Innenarme 210, 220 gerade sind. Zusätzliche Alternativen sind unter Betrachtung der Abpumpanschläge verständlich, und die Anordnung der 6A bis 6E können die Stiftanordnungen 700, 701, 703 der 4G und 5A bis 5E mit Vorkehrungen zum Fangen der zweiten Federarmenden 5021, 5023 umfassen.
Mit den Lost-Motion-Federn am Schwenkende des SRFF wird die Trägheit über das Ventil verringert und die Ventilbetätigung kann schneller erfolgen. Zusätzliches Light-Weighting auf der Ventilseite kann verhindern, dass der Federträger 204 entfernt wird.
In den 6A, 6B und 6E, ist der Kipphebel in einer verriegelten Position gezeigt, während die 6C und 6D den Innenarm von dem Rastmechanismus weg geschwenkt zeigen, während er sich in der entriegelten Position befindet. Die Bewegung der Innenarmanordnung 209 kann wie durch eine der hierin beschriebenen Bewegungsbegrenzungstechniken begrenzt werden, wie z. B. die nachstehend beschriebenen Abpumpanschlagtechniken oder wie durch die oben gezeigte Beschränkung durch die Ventilpalette 112.
Zudem kann die Konfiguration, bei der die Feder über der Schwenkseite liegt, der 6A bis 6E, in Reihe sein, wie in 6E, derart, dass eine Ebene jede der ersten Achse (Schwenkachse) 302, die Lagerachse 300 und die Längsachse des Rastmechanismus 900 schneidet. Oder es kann eine Winkel-Verriegelung-Konfiguration verwendet werden, derart, dass eine erste Ebene jede der ersten Achse (Schwenkachse) 302 und der Lagerachse (zweite Achse) 300 schneidet, während sich die Längsachse des Rastmechanismus 900 in einer separaten Ebene befindet, welche die erste Ebene schneidet.
Ein Kipphebel für einen Ventiltrieb kann somit einen Hauptkörper 110 umfassen, der ein Schwenkende 11 und ein Ventilende 12 aufweist. Die außen gelegenen Seiten 121, 131 können eine erste Seite und eine zweite Seite bilden. Ein erster Schaft 123 kann mit der ersten Seite 121 derart verbunden sein, dass er integral mit der ersten Seite gebildet ist, und der erste Schaft 123 kann sich weg von der ersten Seite 121 erstrecken. Ein zweiter Schaft 133 kann mit der zweiten Seite verbunden sein und sich von der zweiten Seite entgegengesetzt von dem ersten Schaft 123 weg erstrecken. Die erste Rolle 400 kann verbunden sein, um sich auf dem ersten Schaft 123 zu drehen, und die zweite Rolle 410 kann verbunden sein, um sich auf dem zweiten Schaft 133 zu drehen. Erste und zweite Schäfte 123, 133 können von den außen gelegenen Seiten 121, 131 freitragend ausgebildet sein.
Ein Rastmechanismus 900 kann innerhalb des Schwenkende 11 des Hauptkörpers 110 vorliegen. Der Rastmechanismus 900 kann einen Rastfinger 906 umfassen, der zum selektiven Bewegen zwischen einer verriegelten Position, in der sich der Rastfinger 906 in Richtung des Ventilendes 12 erstreckt, und einer entriegelten Position, in welcher sich der Rastfinger 906 vom Ventilende 12 zurückzieht, konfiguriert ist. Der Rastfinger 906 kann eine Rastoberfläche 901 umfassen.
Der Rastarm 220 der Innenarmanordnung 209 kann von dem Ventilende 12 zwischen der ersten Seite und der zweiten Seite aus einer Position oberhalb der Rastoberfläche 901 in eine Position unterhalb der Rastoberfläche 901 schenken. Die Innenarmanordnung 209 kann eine Achse 300 und eine dritte Rolle, innere Rolle 310, umfassen, die auf der Achse 300 drehbar ist. Der Rastarm 209 kann konfiguriert sein, um gegen die Rastoberfläche 901 zu rasten, wenn sich der Rastfinger 906 in der verriegelten Position befindet und konfiguriert ist, um sich an der Rastoberfläche 901 vorbei zu drehen, wenn sich der Rastfinger 906 in der entriegelten Position befindet.
Zusätzliche Alternativen bestehen zum Vorspannen des Rastarms des Innenarms in eine Position oberhalb des Rastsitzes 901 des Rastfingers 906. In dieser Richtung vorgespannt kann die innere Rolle 310 zur Betätigung in eines Ventiltriebs der Nockennase 1003 folgen.
Aussen gelegene Leerlauf-Federn
Mit Bezug auf die 7A bis 9B werden alternative außen gelegene Federdesigns vorgeschlagen, bei denen die Federn am Ventilende 12 des Kipphebels befestigt sind. Durch Schalten von der inneren Schraubenfeder 509 zu den außen liegenden Alternativen können die Federn 506, 507, 5060, 5070 außen auf dem Kipphebel montiert werden, um eine Störung der Bewegung der inneren Nockennase 1003 zu vermeiden.
In den 7A bis 7F sind alternative einteilige Torsionsfedern gezeigt. Enden der alternativen Federn reagieren gegen die außerhalb liegenden Seiten 121, 131 der Außenarme 120, 130, und die alternativen Federn reagieren auch gegen Verlängerungen an den Innenarmen 200, 210. In den 8A bis 9B werden zwei Federn 5060, 5070 mit alternativen Anordnungen für Enden verwendet, die gegen die äußeren (außen gelegenen) Seiten 121, 131 der Außenarme reagieren, und für Enden, die gegen alternative Verlängerungen an den Innenarmen reagieren.
Der Kipphebel kann eine erste Federleiste 129 und eine zweite Federleiste 139 umfassen. Die Leisten 129, 139 können in Längsrichtung zwischen der Schwenkachse 302 und der ersten (inneren) Rolle 310 oder den äußeren Rollen 400, 410 positioniert sein. Die Feder 500 kann an der ersten Achse 302 angebracht sein. Die Feder 500 kann gegen die Leisten 129, 139 vorgespannt werden. Die einteilige Feder 500 der 7A bis 7F kann eine erste Feder 506 umfassen, die an der ersten äußeren Seite 121 angebracht ist, und eine zweite Feder 507, die an der zweiten äußeren Seite 131 angebracht ist. Die erste Feder 506 und die zweite Feder 507 können Torsionsfedern mit tangentialen Federenden sein, die sich bei zu etwa 90 Grad erstrecken. Ein seitlicher Verbinder 505 kann die erste Feder 506 mit der zweiten Feder 507 verbinden. Die erste Feder 506, die zweite Feder 507 und der seitliche Verbinder 505 können einstückig ausgebildet sein, um die einteilige Feder 500 zu bilden. Die erste Feder 506 kann ein Leistenende 501 umfassen, das an der Leiste 129 anliegt, und die zweite Feder 507 kann ein Leistenende 502 umfassen, das an die Leiste 139 anstößt.
Der Lateralverbinder 505 kann mit Verlängerungen an den Innenarmen 200, 210 reagieren (durch diese vorgespannt werden), wie zum Beispiel entsprechende hakenförmige Federträger 201, 211. Ein erster Federträger 201 am ersten Innenarm 200 befindet sich distal von dem Rastarm 220. Ein zweiter Federträger 211 auf dem zweiten Innenarm 210 befindet sich distal von dem Rastarm 220. Wenn die Nockennase 1003 die Innenarmanordnung 209 schwenkt, wird der seitliche Verbinder 505 durch die Federträger 201, 211 gedrückt und die Kraft wird in die Windungen der Federn 506, 507 übertragen. Die Innenarmanordnung 209 kann schwenken, um einen Leerlauf (lost motion) zu ermöglichen, wie in 7E gezeigt. Wenn die Ventilpalette 12 entfernt ist, ist der Betrag der verlorenen Bewegung, der mit den SRFFs der 7A bis 7F möglich ist, größer als bei der vorherigen Ausführungsform. Zudem werden die Beanspruchungen beim Berühren der Ventilpalette 112 vom SRFF- und Ventiltriebsystem entfernt.
Da die Nockennase 1003 sich von einer exzentrischen Kante, welche die innere Walze 310 drückt, zu einem Basiskreis, welcher die innere Rolle drückt, dreht, dehnen sich die Federn 506, 507 aus, wobei sie Kraft gegen die ersten und zweiten Federkanten 129, 139 und gegen die Federträger 201, 211 übertragen, um wiederum die Innenarmanordnung 209 in Richtung des verriegelten Zustandes vorzuspannen, wobei sich der Rastarm 220 oberhalb des Rastsitzes 901, wie in den 7C und 7D gezeigt, befindet.
Die hakenförmigen Federträger 201, 211 können mit Innenarmen 200, 210 einstückig ausgebildet sein und können zusätzliches Material zur Führung des Ventilschaftendes 2001 umfassen, so dass eine Ventilpalette 112 nicht mehr notwendig ist. Bogen-förmige Innenarmventilführungen 240, 241 können an den Innenarmen 200, 210 ausgebildet werden, um das Ventilschaftende 2001 zu flankieren. Eine Seite-zu-Seite-Bewegung des Ventilschaftendes 2001 ist somit eingeschränkt, obwohl ein kleiner Betrag an Gleiten entlang der Längsachse des SRFF an der Krone des Ventilsitzeinsatzes erlaubt ist. Dann kann eine Vielzahl von Ventilsitzeinsätzen 600, 601, 602 aufgenommen werden, entsprechend den Unteransprüchen. Durch geeignetes Sichern der Innenarme 200, 210 zwischen den Außenarmen 120, 130, können die Innenarme 200, 210 eine Klemmkraft auf eine oder beide des Ventilschaftendes 2001 und den Ventilsitzeinsatz ausüben, um die Teile an Ort und Stelle zu halten. Die gemeinsame Verwendung der Schwenkachse 302 über das Ventilende 12 fördert die effiziente Verwendung von Teilen, wobei die Außenarme, Innenarme und der Ventilsitzeinsatz mit dem einzigen Vorgang des Einführens der Schwenkachse vereinheitlicht werden. Es ist ferner möglich, die Außenarme, den Innenarm, den Ventilsitzeinsatz und die Federn 506, 507 mit dem einzigen Vorgang des Einführens der Schwenkachse 302 zu vereinigen.
Alternative Kipphebel sind in den 8A bis 8D gezeigt. Diese Figuren umfassen separate Federn 5060, 5070, die an der Schwenkachse 302 angebracht sind. Die Federn 5060 und 5070 können Torsionsfedern mit tangentialen Federenden sein, die sich zu etwa 90 Grad erstrecken. Das schlanke Design erlaubt gerade Innenarme 200, 210 innerhalb im Wesentlichen geraden Außenarmen 120, 130 für einen geringen Platzbedarf. Zudem kann die Rastanordnung 900 seitlich eingeschränkt werden, um für ein schlankes Design zwischen die außen liegenden (äußeren) Seiten 121, 131 der Außenarme 120, 130 zu passen. Der Rastarm 220 kann wie oben zwischen den Außenarmen 120, 130 schwenken.
Die Draufsichten der 7A, 8A und 8C zeigen, dass die Federn 506 und 507 oder 5060 und 5070 sich nicht seitlich an den äußeren Rollen 400, 410 erstrecken müssen. Die äußeren (außen liegenden) Seiten 121, 131 der Außenarme können abgestuft sein, um eine Aussparung oder Tasche für die Federn 5060, 5070 bereitzustellen. Eine solche Aussparung oder Tasche kann auch vorstehend für Federn 506, 507 vorgesehen sein. Die Federn können sich dann seitlich in den Kipphebel hinein bewegen und mit Federenden 501, 502 oder 5010, 5020 gegen die Leisten 129, 139 gedrückt liegen. Die Leisten 129, 139 können eine Oberfläche der Vertiefung oder Tasche bilden und Teil der abgestuften Form der äußeren Seiten 121, 131 sein. Die Leisten 129, 139 können in Längsrichtung zwischen der Schwenkachse 302 und den Rollen 310, 400, 410 positioniert werden.
In den 8A und 8B kann die Innenarmanordnung 2099 Innenarme 200, 210 mit nach vorne weisenden Federträgern 202, 212, Rastarm 220 und innerer Rolle 310 umfassen. Die Federenden 503, 504 reagieren gegen die sich seitlich erstreckenden Federträger 202, 212, während die Federenden 5010, 5020 gegen die Leisten 129, 139 an den äußeren Seiten 121, 131 der Außenarme 120, 130 reagieren. In den 8A und 8B erstrecken sich die sich seitlich erstreckenden Federträger 202, 212 von den Innenarmen 200, 210 heraus und die Federträger 202, 212 befinden sich vor dem Ventilsitzeinsatz 602. Der erste Federträger 202 am ersten Innenarm 200 befindet sich distal vom Rastarm 220. Der zweite Federträger 212 am zweiten Innenarm 210 befindet sich distal von dem Rastarm 220. Die Federträger 202, 212 sind die distalsten Aspekte am Ventilende 12. Die Federträger 202, 212, können sich derart erstrecken, dass sie zwischen den Außenarmen 120, 130 vorstehen. Die Innenarmventilführungen 240, 241 können aufgenommen werden, um wie oben erläutert zu funktionieren, und die seitlichen Federträger 202, 212 können von diesen hervorstehen.
In den 8C und 8D werden die Federn 5060, 5070 von der Position, die in den 8A und 8B gezeigt ist, gedreht, ebenso wie die Winkel der Leisten 129, 139 und die Positionen der Federträger 202, 212. Die Innenarmanordnung 20910 kann Innenarme 200, 210 mit alternativen Federträger-Positionen, dem Rastarm 220 und der inneren Rolle 310 umfassen. Die sich seitlich erstreckenden Federträger 202, 212 können hinter dem Ventilsitzeinsatz 602 liegen oder eine durch den Ventilsitzeinsatz hindurchgehende Ebene schneiden. Die Federträger 202, 212 können immer noch als distal von dem Rastarm 220 liegend betrachtet werden. Es ist möglich, dass der Federträger 202, 212 in einer Linie mit der Schwenkachse 302 ist. Der Federträger 202, 212 kann auch zentraler (proximal zur Mitte zum Kipphebel) angeordnet sein. Die Ventilstützen 202, 212 sind mit Kerben 222 zum Einsetzen der Federenden 503, 504 gezeigt. Wieder können sich die Ventilstützen 202, 212 derart erstrecken, dass sie zwischen den Außenarmen 120, 130 vorstehen. Die Innenarmventilführungen 240, 241 können aufgenommen werden, um wie oben erläutert zu funktionieren, und die seitlichen Federträger 202, 212 können von diesen hervorstehen. Die Ausführungsform der 8C und 8D kann dazu führen, dass die seitlichen Ventilstützen 202, 212 als ein Innenarmanordnungsbewegungsanschlag verwendet werden, sollte sich die Innenarmanordnung 209 genug drehen, um einen Kontakt zwischen den Ventilstützen 202, 212 und den Außenarmen 120, 130 zu verursachen. In den 8C und 8D kann ein äußerer Armverbinder 145 an den Ventilenden der Außenarme enthalten sein, um Stabilität bereitzustellen.
Ein weiteres Beispiel des Vorsehens eines Bewegungsanschlags an den Außenarmen 120, 130 ist in den 9A bis 9B zu sehen. Die Innenarmanordnung 20911 kann Innenarme 200, 210 mit hakenförmigen Ventilstützen 201, 211, Rastarm 220 und innerer Rolle 310 umfassen. Ein äußerer Armverbinder 145 kann ein Materialstück umfassen, das sich von einem oder beiden der Außenarme zu dem anderen der Außenarme hin erstreckt. Der Außenarmverbinder kann strukturelle Stabilität bieten, wenn er einstückig mit den Außenarmen 120, 130 geformt ist oder mit diesen integrativ verbunden ist. Wenn sie sich in dem verriegelten Zustand befindet, wird die Innenarmanordnung 209 darin beschränkt, zu weit in die Richtung der Nockenschiene 1000 zu schwenken, und der Rastarm 220 kann sich nicht weiter in Richtung oberhalb des Rastsitzes 901 bewegen, da die Federträger, hier hakenförmige Federträger 201, 211 in Kontakt mit dem Außenarmverbinder 145 kommen. Eine einteilige Feder 500 spannt die Ventilstützen 201, 211 in Richtung des Außenarmverbinders 145 vor. Innenarmventilführungen 240, 241 können geeignet geformt sein, um sich zwischen den Außenarmen 120, 130 und dem Außenarmverbinder 145 zu drehen. In dem entriegelten Zustand bewegen sich die Ventilstützen 201, 211 weg von dem Außenarmverbinder 145.
In 12A und 12B kann der Außenarmverbinder 145 eine alternative Funktionalität bereitstellen. In 12A wird in dem verriegelten Zustand der Ventilsitzeinsatz 600 von dem Außenarmverbinder 145 „gekrümmt“, so dass er sich innerhalb des Kipphebels befindet und am Herausfallen gehindert wird. In 12B liegt der Außenarmverbinder 145 an der Innenarmventilführung 240 an, um einen Bewegungsanschlag für die Innenarmanordnung 20911 bereitzustellen.
Ventilsitzeinsätze
Ein zusätzlicher Aspekt des Außenarmverbinders 145 kann in Bezug auf den Ventilsitzeinsatz 600 (manchmal als e-Fuß oder Elefantenfuß bezeichnet) verstanden werden. In dieser Ausführungsform kann der Ventilsitzeinsatz 600 eine „L“ - förmige Form aufweisen. Der Außenarmverbinder 145 kann dem Ventilsitzeinsatz 600 eine Bewegungsgrenze bieten, wie beispielsweise durch Vorsehen einer Leiste, gegen die eine obere Lippe 6003 einrasten kann. Die Ventilsitzeinlage 600 kann durch die Innenarme 200, 210 gedrückt werden und kann geformt werden, um sich an mindestens einen Abschnitt der Schwenkachse 302 anzupassen. Die Innenarmventilführungen 240, 241 können die Ventilfläche 6002 flankieren, um gemeinsam einen Sitz für das Ventilschaftende 2001 bereitzustellen. In einigen Fällen können Haken, Stollen oder Stufen an den Innenarmventilführungen 240, 241 ähnlich den Ventilführungen 115 enthalten sein, um das Ventilschaftende 2001 zu sichern. Ein Ventilsitzeinsatz kann zwischen die Lost-Motion-Federn 506, 507 eingefügt werden, um eine Querschnittssteifigkeit hinzuzufügen.
Unter Bezugnahme auf 11 kann der Ventilsitzeinsatz 600 zwischen der ersten Innenfläche des Innenarms 200, einer zweiten Innenfläche des Innenarms 210, dem Außenarmverbinder 145 und der Schwenkachse 302 eingezwängt werden. Der Ventilsitzeinsatz 600 kann eine ballige Ventiloberfläche 6002 umfassen. Um „ballig“ zu sein, kann die Ventiloberfläche 6002 eine Krümmung aufweisen, so dass sie nicht vollständig flach ist. Der Ventilsitzeinsatz 600 kann einen Außenschenkel 6007 und einen Innenschenkel 6009 umfassen. Der Außenschenkel kann eine obere Lippe 6003 umfassen, die zum Anschlag gegen den Außenarmverbinder 145 wenn der Rastarm 220 in eine erste Position, wie zum Beispiel der verriegelten Position, geschwenkt ist, konfiguriert ist. Der Ventilsitzeinsatz 600 kann eine untere Lippe 6005 aufweisen, die konfiguriert ist, um gegen den Außenarmverbinder 145 zu greifen, wenn der Rastarm 220 in eine zweite Position, wie beispielsweise die entriegelte oder verlorene Bewegungsposition, geschwenkt wird. Der Innenschenkel kann einen Innenknopf oder eine Rädchen 6006 umfassen, die so konfiguriert sind, dass sie einen Teil der Achse 602 umgeben. Der Ventilsitz kann eine Achsnut 6001 aufweisen, um die Struktur bündig an der ersten (Schwenk-) Achse 302 zu befestigen.
Im Hinblick auf die 10A und 10B und unter Bezugnahme auf Aspekte der 7C bis 7F und 8D, werden alternative Ventilsitzeinsätze 601, 602 erörtert. Unter Verwendung des Ventilsitzeinsatzes 601 oder 602 ist es nicht notwendig, den Ventilsitzeinsatz über den Außenarmverbinder 145 zu „korbieren“, daher kann der Außenarmverbinder 145 weggelassen werden kann. Um dies zu erleichtern, kann der Ventilsitzeinsatz 601 oder 602 zwischen der ersten Innenfläche 250 des Innenarms 200, der zweiten Innenfläche 251 des Innenarms 210 und der Schwenkachse 302 eingezwängt werden. Der Ventilsitzeinsatz 601 oder 602 kann eine vordere Spitze 6013 umfassen, die konfiguriert ist, um einen Abschnitt der Schwenkachse 302 zu umgeben, und eine hintere Spitze 6014, die konfiguriert ist, um einen zweiten Abschnitt der Schwenkachse 302 zu umgeben. Der Ventilsitzeinsatz 601 oder 602 kann über die vordere Spitze und die hintere Spitze von der Schwenkachse 302 hängen. Die Konstruktion ermöglicht es, den Ventilsitzeinsatz an der Schwenkachse festzuklemmen oder ein Montageverfahren zu ermöglichen, bei dem das Einsetzen der Schwenkachse die Außenarme, Innenarme, Ventilsitzeinsatz und Federn vereint. Der Ventilsitzeinsatz kann zwischen die Lost-Motion-Federn 506, 507 oder 5060, 5070 eingebracht werden, um eine Querschnittssteifikeit hinzuzufügen.
Der Ventilsitz kann ferner einen Ventilsitzkörper 6010 aufweisen, der mit der vorderen Spitze 6013 und mit der hinteren Spitze 6014 verbunden ist. Der Ventilsitzkörper kann quaderförmig sein, so dass er einem Würfel ähnelt oder näherungsweise würfelförmig ist.
Der Ventilsitzkörper kann flach sein oder eine ballige Ventiloberfläche 6012 aufweisen. Der Ventilsitzkörper kann eine Achsnut 6011 aufweisen, um den Ventilsitz bündig an der Achse zu befestigen.
Der Ventilsitzeinsatz 602 der 7C bis 7E, 8A, 8B umfasst keine Ventilführungen zur Beschränkung der lateralen Bewegung des Ventilschaftendes 2001, daher können in einigen Fällen Haken, Klammern oder Stufen an den Innenarmventilführungen 240, 241, ähnlich den Ventilführungen 115, enthalten sein, um das Ventilschaftende 2001 seitlich zu sichern. Während man sich darauf verlassen kann, dass die Innenarmventilführungen 240, 241 die Bewegung des Ventilschaftendes auf dem e-Fuß von einer Seite zur anderen Seite beschränken, zeigen die 7F und 10B einen Ventilschafteinsatz 601, der erste und zweite Ventilführungen 6015 und 6016 umfasst. Die erste Ventilführung 6015 und die zweite Ventilführung 6015 können sich von dem Ventilsitzkörper 6010 weg erstrecken, wobei die erste Ventilführung und die zweite Ventilführung konfiguriert sind, um ein Ventilschaftende 2001 einzuschränken. Dann können die Innenarme 200, 210 leicht gemacht werden, indem die Ventilführungen 240, 241 entfernt werden. So kann die Innenarmanordnung 2097 der 7A bis 7E Innenarme 200, 210, einen Rastarm 220, und eine Innenrolle 310 umfassen, wobei die Innenarme 200, 241 Innenarmventilführungen 240, 241 umfassen. In 7F kann die Innenarmanordnung 2098 jedoch Innenarme 200, 210 ohne Innenarmventilführungen 240, 241, Rastarm 220 und Innenrolle 310 umfassen. Beide Innenarmanordnungen 2097 und 2098 können die hakenförmigen Federträger 201, 211 umfassen.
Kipphebel können verschiedene Mechanismen zum Halten eines Ventilschafts 2000 zur Betätigung umfassen. Ein Ventilsitz kann sich distal von dem Schwenkkörper 11 befinden. Ein erstes Beispiel für einen Ventilsitz ist eine Ventilpalette 112, die zwischen den Außenarmen 120, 130 integriert oder einstückig ausgebildet sein kann. Die Ventilpalette 112 kann eine erste Seite 113 zum Vorspannen einer Feder und eine zweite Seite 114 zum Aufnehmen eines Ventilschaftendes 2001 umfassen. Wenn die Nockennasen 1001, 1002, 1003 auf den Kipphebel drücken, schwenkt der Kipphebel von dem Schwenkkörper 111, kippt den Kipphebel und drückt die Ventilpalette 112 in Richtung des Zylinderblocks. Dieses Kippen ist durch den Vergleich der 12A und 12B zu sehen. Die zweite Seite 114 der Ventilpalette 112 kann eine ballige Oberfläche umfassen, so dass sie nicht perfekt flach ist und das Ventilschaftende 2001 kann leicht auf der balligen Oberfläche gleiten. Ventilführungen 115 können sich von der Ventilpalette nach unten erstrecken, um die Ventilschaftbewegung zu beschränken. Die Ventilpalette 112 kann den Bewegungsbereich der schwenkbaren Innenarme 200, 210 beschränken.
Alternativ kann ein Ventilsitz einen Ventilsitzeinsatz 600, 601, 602 umfassen, der in dem Kipphebel gehalten werden kann. Eine Konstruktion umfasst Ventilführungen, die an den Innenarmen 200, 210 ausgebildet sind. Die Ventilführungen 240, 241 können eine Verlängerung der Innenarme sein, wie zum Beispiel ein Bogen oder eine andere Erhöhung oder Rändelung. Oder die Ventilführungen 240, 241 können hakenförmige Enden oder Klammern umfassen, die das Ventilschaftende 2001 greifen. Wenn die Innenarme 200, 210 zwischen den Außenarmen 120, 130 befestigt sind, beschränkt die erste Achse 302 den Ventilsitzeinsatz von oben. Die Ventilführungen beschränken, wenn sie eingehakt oder geklammert sind, den Ventilführungseinsatz von unten und die Innenflächen 250, 251 der Innenarme beschränken den Ventilführungseinsatz an den Seiten. Da der Ventilsitz zwischen den Innenarmen 200,210 anstatt zwischen den Außenarmen 120, 130 beschränkt ist, ergibt sich ein größerer Bewegungsbereich zum Schwenken der Innenarmanordnung 209.
Ein Kipphebel, umfasst einen ersten Außenarm 120 mit einer ersten Innenseite 122, einer ersten Außenseite 121, einem ersten Ende 1201, und einem zweiten Ende 1202. Ein zweiter Außenarm 130 umfasst eine zweite Innenseite 132, eine zweite Außenseite 131, ein drittes Ende 1303 und ein viertes Ende 1304. Ein Schwenkkörper 111 verbindet das erste Ende des ersten Außenarms mit dem dritten Ende des zweiten Außenarms. Ein Außenarmverbinder 145 kann sich zwischen dem zweiten Ende des ersten Außenarms und dem vierten Ende des zweiten Außenarms erstrecken. Ein betätigbarer Rastmechanismus kann sich innerhalb des Schwenkkörpers hin- und herbewegen.
Ein erster Innenarm 200 umfasst eine erste Innenoberfläche 250 und eine erste Außenoberfläche 260. Ein zweiter Innenarm 210 weist eine zweite Innenoberfläche 251 und eine zweite Außenoberfläche 261 auf. Ein Rastarm 220 kann zwischen dem ersten Innenarm und dem zweiten Innenarm sein, wobei der Rastsitz benachbart zum Schwenkkörper 111 schwenkbar ist, um an einem Rastmechanismus 900 innerhalb des Schwenkkörpers 111 zu schwingen. Der Rastmechanismus 900 kann einen Rastfinger 906 aufweisen, der sich hin- und herbewegen kann, wobei er sich zurückzieht, um den Rastsitz 901 von nahe oder gegen den Rastarm 220 der Innenarme 200, 210 zu lösen, oder vorschiebt, um den Rastsitz 901 mit dem Rastarm 220 zu verbinden, und eine wesentliche Bewegung der Innenarme verhindern. Die erste Achse 302 kann den ersten Innenarm 200 und den zweiten Innenarm 210 verbinden, um zwischen dem ersten Außenarm 120 und dem zweiten Außenarm 130 zu schwenken. Die erste äußere Oberfläche 260 schließt sich an die erste innere Seite 122 an, und die zweite äußere Oberfläche 261 schließt an die zweite innere Seite 132 an.
Abpumpanschlag
Um bei hohen Geschwindigkeiten eine kontrollierte Ventiltriebdynamik zu erhalten, muss die Lost-Motion-Feder 500, 5000, 506, 507, 5060, 5070 auf einem Schaltrollenschlepphebel (SRFF) eine ausreichende Steifigkeit aufweisen. Wenn die Steifigkeit erreicht wird, erzeugt sie ziemlich oft eine Kraft, die größer ist als das hydraulischen Spielausgleichselement (HLA) 3000, was bewirkt, dass das HLA „herunterpumpt“. Nicht hydraulische Spielausgleichselemente können durch die Feder beansprucht werden. Dies sind unerwünschte Ergebnisse der Federkonstruktion. So können Bewegungsanschläge in dem SRFF vorgesehen werden, wie zum Beispiel die bereits oben offenbarten und die folgenden Abpumpanschlagstifte 700, 701, 703.
Ein Abpumpanschlagstift 700, 701, 703 stellt einen hydraulisches Spielausgleichselement-Abpumpanschlagschutz bereit. Die Designs lösen das Abpumpproblem auf eine einzigartige Weise für das Kipphebeldesign mit drei Rollen. Die 4G und 5A bis 5E zeigen verschiedene Alternativen.
Obwohl drei Rollenkipphebel beschrieben wurden, können manchmal Gleitelemente wie Blöcke oder anderen Gleitflächen anstelle der Rollen 400, 410 oder 310 verwendet werden. Die hier offenbarten Bewegungsanschläge können unabhängig davon, ob der Kipphebel Rollen oder Gleitelemente verwendet integriert werden, so dass vorteilhafterweise die Bewegung des Innenarms bezüglich des Hauptkörpers 110 gesteuert wird. Daher ist es vorteilhaft, einen Abpumpanschlag wie zum Beispiel einen Stift 700, der sich von der zweiten (Lager)Achse 300 erstreckt, aufzunehmen. Je nach Durchmesser der Lagerachse 300, und in Abhängigkeit von dem Durchmesser von einem der Schaftaufnahmen 124, 125, 134, oder 135, kann der Abpumpanschlag alternativ ein integral ausgebildeter Fortsatz der Lagerachse 300 sein. Der integral geformte Stift und die Lagerachse können während des Betriebs zusammengebaut werden.
Der Abpumpanschlagstift 700, 701, 703 kann durch einen der Schaftaufnahmen 124, 125, 134, 135, 1351 in den Schaft 123, 133 eingebracht werden, wie untenstehend eingehender beschrieben. Während bei einer Schaftaufnahme nur ein Außenarm 120 oder 130 bereit gestellt werden muss, um den Abpumpanschlag einzubringen, können beide Arme 120 und 130 mit einer Aufnahme für Optionen während der Herstellung oder für ein leichtes Gewicht oder ein strukturelles Gleichgewicht gebildet werden. Während in mehreren der Figuren nur ein Abpumpanschlag dargestellt ist, können zwei verwendet werden.
Unter Bezugnahme auf 4G werden die Innenseiten 122, 132 der Außenarme 120, 130 mit Vertiefungen 126, 136 gebildet, um als Abpumpführungen des Abpumpanschlages zu fungieren. Beispielsweise kann sich der Stift 700 durch eine der Nuten 126, 136 bewegen, während die inneren Arme 200, 210 innerhalb der Außenarme 120, 130 schwenken. Eine Begrenzungsfläche 1260, 1360 kann in den Innenseiten 122, 132 derart beinhaltet sein, dass die Bewegung des Abpumpanschlags beschränkt ist. Wenn Federkräfte von einer der Federn 500, 506, 507, 509, 5060, 5070 den Rastarm 220 anhebt und die innere Rolle 310 in Richtung der Nockennase 1003 und/oder des Rastarms 220 vorspannt, so, dass dieser oberhalb des Rastsitzes 901 liegt, kann das Spiel des Rastarms 220 durch den Abpumpanschlag beschränkt werden, an die Begrenzungsoberfläche 1260 anstößt. Die Nuten 126, 136 können an der Ventilschaftseite des Hauptkörpers 110 unbehindert gelassen werden, damit ein großer Schwenkwinkel der Innenarme 200, 210 bezüglich der Außenarme 120, 130 zugelassen wird.
Bezugnehmend auf die 4G und 5A kann die Innenarmanordnung 2091 Innenarme 200, 210, Rastarm 220, Innenrolle 310 und Stift 700 umfassen. Die innere Rolle 310 ist so gezeigt, dass sie mehrere Lagen aufweist, so dass der Abschnitt der inneren Rolle 310, der die Nockennase 1003 kontaktiert, ein anderes Material als die Lagerachse 300 ist. Es kann stattdessen aber auch ein einziges, abgestuftes Material verwendet werden. Zu beachten ist jedoch, dass der Durchmesser der Lagerachse basierend auf die Anwendung angepasst werden kann. Zum Beispiel ist es möglich, das Gewicht und die Trägheit der inneren Rolle zu verringern, indem eine Lagerachse 300 mit einem kleineren Durchmesser in den Innenarmen 200, 210, verwendet wird. Jedoch ist es möglich, das Gewicht gering zu halten, indem der Durchmesser des hohlen Durchgangs 313 größer gestaltet wird.
Der Stift 700 kann vor dem Fallen lassen der Innenarmanordnung 209 innerhalb der Außenarme 120, 130 in die Abpumpanschlagaufnahme 314 eingebracht werden. Jedoch kann der Stift 700 durch die Schaftaufnahme 125 eingebracht werden, bevor oder nachdem die Schwenkachse 302 die Innenarmanordnung 209 mit den Außenarmen 120, 130 vereinheitlicht. Ein Positionierungswerkzeug kann durch die Schaftaufnahme 134 oder 135 und durch den hohlen Durchgang 313 eingebracht werden, um die Tiefe des Stiftes 700 innerhalb der Abpumpanschlagaufnahme 314 zu fixieren, oder um den Aufenthaltsort der Abpumpanschlagaufnahme zu stabilisieren, wenn der Stift 700 eingebracht wird. Ein Freiraum 128 kann zwischen dem Stift 700 und dem Befestigungselement 413 beibehalten werden, oder der Freiraum 128 kann zwischen dem Stift 700 und der Stiftaufnahme beibehalten werden. Während 4G mit Gewinde versehene Schaftaufnahmen 124, 134 umfasst, ist es möglich, die Beschädigung eines solchen Gewindes durch das Ausrichtungswerkzeug sowie durch die Verwendung alternativer Anpressbuchsen 401, 411 der 5A zu vermeiden. Dann können die Schaftaufnahmen 125, 135 gewindefrei oder glatt sein.
5B zeigt einen alternativen Bewegungsanschlag, beispielsweise dadurch, dass er zwei Stifte 700 aufweist. Die Innenarmanordnung 2092 kann Innenarme 200, 210, einen Rastarm 220, eine innere Rolle 310 und zwei Stifte 700 umfassen. Ebenso kann die innere Rolle 310 ein drehbares Lager 3101 aufweisen, das an der zweiten Achse 300 montiert ist. Nadeln 312 können zwischen der zweiten Achse 300 und dem drehbaren Lager montiert werden, um eine Nadellageranordnung zu bilden. Das Verwenden von zwei Stiften 700 kann das Spiel 128 und das spiegelbildliche Spiel 138 umfassen. Während die Stifte 700 zusammengebaut werden können, bevor die Innenarmanordnung 209 mit den Außenarmen verbunden wird, ist es möglich, einen Stift 700 durch die Schaftaufnahme 125 und in die Abpumpanschlagaufnahme 313 einzubringen und dann den anderen Stift 700 durch die Schaftaufnahme 135 und in die Abpumpanschlagaufnahme 3131 einzubringen.
Weitere Alternativen sind in den 5C bis 5E gezeigt und beschrieben. Eine Strategie zur Einstellung des Spiels zwischen der inneren Rolle 310 des Kipphebels und der Nockennase 1003 eines zweistufigen Kipparms ist die Steuerung des Spiels auf der Innenrolle 310, zum Beispiel eines oder mehrere aus den Innendurchmessern (ID) und Außendurchmessern (OD) des drehbaren Lagers 3101, der Nadeln 312 und der Lagerachse 300. Dieses Aufstapeln kann zu vielen eng gesteuerten Toleranzen beitragen, was kostspielige Herstellungsprozesse zur Folge hat. Zusätzliche Toleranzen für die Ausrichtung des Stiftes 700 erhöhen den Stapel trotz der Vorteile, die durch den Bewegungsanschlag verursacht werden.
Mit Blick auf 5C kann die Innenarmanordnung 2093 kann Innenarme 200, 210, einen Rastarm 220, eine innere Rolle 310 und einen teilweise verjüngten Stift 701 umfassen. Um die Kosten zu reduzieren, könnte man einen konischen Stift 701, eine konische Bohrung für die Schaftaufnahme 1351 und eine Abpumpanschlagaufnahme 314 oder 3141 zur Aufnahme des konischen Stiftes 701 verwenden. Man könnte dann das beim Stapeln entstehende Spiel durch die Einpresstiefe des Stiftes 701 steuern. Der Stift 701 kann einen zylindrischen Stiftkörper 7010 umfassen, der in eine zylindrische Abpumpanschlagaufnahme 314 oder 3141 passt. Dann kann ein konischer Abschnitt 7013 des Stiftes in Bezug auf die konische Bohrung der Schaftaufnahmen 1351 ausgerichtet werden.
Die Steuerung des Spiels zwischen den Nocken auf der Nockenschiene 1000 und den Kipphebelrollen 400, 410, 310, im dargestellten Fall die innere Rolle 310, kann eine kostengünstige Möglichkeit der Steuerung des Aufstapelns während der Herstellung sein. Zusätzliche Mittel werden unten für die Verwendung eines einstellbaren Mittels unter Verwendung einer Verjüngung an einem Stift oder einer Bohrung diskutiert.
Anstelle von einer inneren Rolle auf einer Lagerachse kann ein alternativer Kipphebel einen Gleitblock umfassen. Die Gleitschale kann sich zwischen einem Paar innerer Arme erstrecken. Oder es kann ein einzelner innerer Arm verwendet werden. Eine Achse oder ein anderer Brückenabschnitt zwischen den Außenarmen kann mindestens eine Steuerstifthalterung aufweisen, wie beispielsweise die Aufnahmen 3131, 314, 3141 oder 135.
In 5D kann die Innenarmanordnung 2094 innere Arme 200, 210, Rastarm 220, innere Rolle 310 und einen zylindrischen Stift 700 umfassen. Der Stift 700 ist entlang seines Körpers zylindrisch, ebenso wie die Aufnahme 3131. Der Kegelwinkel nach Aufnahme 1352 ist jedoch mit Bezug auf 5C umgekehrt. So vergrößert sich in 5C der Kegelwinkel von der inneren Seite 132 zur äußeren Seite 131. In 5D nimmt jedoch der Kegelwinkel von der inneren Seite 132 zur äußeren Seite 131 hin ab. Ein Zwischenraum 138 kann zwischen dem Ende des Stiftes 700 und dem Durchgangsabschnitt der Schaftaufnahme 1352 beibehalten werden, doch die Position des Stiftes 700 gegen den überhängenden Abschnitt der konischen Schaftaufnahme 1352 steuert den Aufenthaltsort des Bewegungsanschlags und daher die Spielanpassung. 5D zeigt auch, dass die Innenseite 122 parallel neben der Außenoberfläche 260 liegen kann.
Wie in 5E kann die Innenarmanordnung 2095 Innenarme 200, 210, Rastarm 220, und eine innere Rolle 310 umfassen, die einen Steuerstiftanschlag 3010 umfasst. Das innere Rollendesign kann eine Lagerachse 300 umfassen, die einen Steuerstiftanschlag 3010 oder einen Überhang umfasst, der von der Lagerachse in die Abpumpführung 136 stößt. Eine verjüngte Kante 3133 kann auf dem Steuerstiftanschlag 3010 enthalten sein. Einer der Außenarme 130 kann eine Halterung für den Stift 703 aufweisen, wie beispielsweise eine Schaftaufnahme 135. Der Stift 703 kann einen zylindrischen Körper 7030 und einen konischen Abschnitt 7033 umfassen. Während der konische Abschnitt 7033 des Stifts 701 den Umfang des Stifts vergrößerte, wenn sich die Verjüngung von dem zylindrischen Stiftkörper 7030 erstreckt, verringert dieser Stift 703 den Umfang des Stifts, wenn sich die Verjüngung von dem zylindrischen Stiftkörper 7030 erstreckt. Die Innenarmanordnung 209 umfasst eine abgeschrägte Kante 3133 als einen Steuerstiftanschlag. Ein Einstellen des Stiftes 703 in der Stiftaufnahme 135 oder einer anderen Halterung in Bezug auf den Steuerstiftanschlag setzt die Relativbewegung der Innenarmanordnung 209 in Bezug auf die Außenarme 120, 130 fest.
Anstatt nur Toleranz zu verwenden, um das Spiel zu steuern, könnte man einen einstellbaren Anschlagstift 700, 701, 703 gemäß der vorliegenden Offenbarung entwerfen. Wenn er sich verjüngt, kann sich der Stift 701, 703 im gleichen Winkel wie die sich verjüngende Bohrung verjüngen, gegen die ein Bewegungsanschlag (Steuerstiftanschlag) vorgesehen ist. Zur Einstellung des Spiels, drückt man den Stift bis zu einer vorgegebenen Tiefe in die Stiftbohrung: in dem Beispiel der 5C mehr Tiefe für mehr Spiel mehr oder weniger Tiefe weniger Spiel. Diese Tiefe hängt von dem Betrag des Spiels ab, den man zwischen der inneren Rolle 310 und der inneren Nockennase 1003 wünscht. Man könnte einen Mess- oder Ausrichtungswerkzeug verwenden, um den Kipphebel in einer Position zu halten, die die inneren und äußeren Rollen 400, 410 auf das gewünschte Spiel für den Betriebszustand ausrichtet. Dann, wenn der Anschlagstift 701, 703 eingesetzt ist und eingerichtet (oder in seine Bohrung gepresst ist), wird er in die Tiefe gedrückt, welche die Teile mit einem Mess- oder Ausrichtungswerkzeug ausrichtet.
Was diese Beispiele betrifft, kann ein Kipphebel einen ersten Außenarm 120 und einen zweiten Außenarm 130 umfassen, die durch einen Schwenkkörper 111 verbunden sind. Einer des ersten Außenarms oder des zweiten Außenarms weist eine innere Seite 122, 132 auf, und die innere Seite umfasst eine Begrenzungsfläche 1260, 1360, 1352, 1354. Eine zweite (Lager-) Achse 300 kann zwischen dem ersten Innenarm und dem zweiten Innenarm liegen. Ein Stift 700, 701 kann sich von der zweiten Achse 300 zu einem des ersten Außenarms oder des zweiten Außenarms erstrecken. Der Stift kann so konfiguriert sein, dass er sich zu der Begrenzungsoberfläche hin und von dieser wieder weg bewegt, wenn der erste Innenarm und der zweite Innenarm zwischen dem ersten Außenarm und dem zweiten Außenarm schwenken.
Die Innenseite kann ferner eine Nut 126, 136 mit der Begrenzungsfläche 1260, 1360, 1352, 1354 aufweisen, und der Stift 700, 701 kann so konfiguriert sein, dass er innerhalb der Nut in Richtung zu der Begrenzungsfläche und von dieser weg schwenkt, wenn der erste Innenarm und der zweite innere Arm zwischen dem ersten Außenarm und dem zweiten Außenarm (zum Beispiel, wenn sich die Innenarmanordnung 209 in Leerlauf bewegt) schwenkt.
Ein Kipphebel kann ein Paar Außenarme 120, 130 umfassen, die mindestens einen Steuerstiftanschluss aufweisen, wie beispielsweise Anschlussbuchsen 124, 134, 125, 135, 1351, 1352 durch mindestens einen der Außenarme des Paars äußerer Arme. Eine Innenarmanordnung 209 kann in Bezug auf die Außenarme schwenkbar sein. Die Innenarmanordnung kann wenigstens eine Stiftbefestigung umfassen, wie zum Beispiel Aufnahmen 3131, 314, 3141, die Teil einer Achse 300 oder eines anderen Abschnitts der Innenarmanordnung 209 sein können. Ein Steuerstift 701, 703 kann einen konischen Abschnitt 7033, 7013 und einen Körperabschnitt 7030, 7013, den Steuerstiftkörper, der in die Steuerstifthalterung eingeführt ist, und zumindest einen Abschnitt des konischen Abschnitts selektiv in Kontakt mit zumindest einem Abschnitt des Steuerstiftanschlusses umfassen.
Die hierin offenbarten Abpumpanschläge können mit weniger komplizierten Kipphebeln als den in den Figuren offenbarten verwendet werden. Zum Beispiel können die Abpumpanschläge in einem Kipphebel verwendet werden, der keine freitragenden Rollen 400, 410 aufweist. So kann ein Kipphebel ein Paar Außenarme umfassen, die mindestens eine Begrenzungsoberfläche 260, 360, 1353, 1354 auf mindestens einem der Außenarme des Paars an Außenarmen umfasst. Eine Innenarmanordnung kann in Bezug auf die Außenarme schwenkbar sein. Ein Steuerstift 700, 701 kann an dem Innenarm angebracht sein, um die Bewegung der Innenarmanordnung in Bezug auf die Außenarme zu begrenzen.
Oder ein Kipphebel kann ein Paar äußerer Arme umfassen, die mindestens eine Steuerstifthalterung umfassen, wie beispielsweise eine Stiftaufnahme 135 an mindestens einem der Außenarme des Außenarmpaars. Eine Innenarmanordnung kann in Bezug auf die Außenarme schwenkbar sein. Der Innenarm kann eine Begrenzungsfläche, wie zum Beispiel eine verjüngte Kante 3133, umfassen. Ein Steuerstift, wie beispielsweise Stift 703, der einen konischen Abschnitt und einen Körperabschnitt aufweist, kann in die Steuerstifthalterung eingeführt werden. Wenigstens ein Abschnitt des konischen Abschnitts 7033 kann selektiv in Kontakt mit mindestens einem Abschnitt der Begrenzungsoberfläche sein.
Rollenbehinderung für Kipphebel mit drei Rollen
Die Verwendung von Rollen, wie Rollenlagern, Nadellagern oder Rädern, an einem Kipphebel reduziert Reibungsverluste, wenn der Betätigungsmechanismus gegen den Kipphebel drückt. Man betrachte einen Ventiltrieb vom Typ-II, die eine Deckenventiltrieb 1000 aufweist. Exzentrisch geformte Nockennasen sind so montiert, dass sie sich mit der Nockenschiene 1000 drehen, und die Form der Nocken 1001, 1002, 1003 und die Rotationsgeschwindigkeit der Nockennase 1000 steuert die Öffnung und das Schließen der Motorventile. Wenn sie unbewegliche Oberflächen verwenden, wie zum Beispiel Gleitblöcke, kratzen die Nockennasen entlang der Gleitblöcke, was zu einem Energieverlust im System führen kann. Unter Verwendung der Rollen auf dem Kipphebel, anstelle von unbeweglichen Oberflächen wie Gleitblöcken, verringert Reibungsverluste. So kann es vorteilhaft sein, eine Rolle 310 für das Leerlaufschwenken der Innenarme 200, 210 zu verwenden, und es kann ferner vorteilhaft sein, erste und zweite Außenrollen 400, 410 auf den ersten und zweiten Außenarmen 120, 130 zu verwenden. Die Rolle 310 kann ein Nadelrollenlager, wie oben beschrieben, umfassen. Gleiche und zusätzliche Anpassungen für die äußeren Rollen 400, 410 werden unten ausführlicher dargestellt.
Durch das Freitragen der Außenrollen 400, 410 auf den Schaft 123, 133 auf den Außenseiten 121, 131 der Außenarme 120, 130 ergeben sich Zusammenbau- und Herstellungsvorteile.
Ein Kipphebel kann einen ersten Außenarm 120 umfassen, der eine erste Innenseite 122 und eine erste Außenseite 121 aufweist, wobei die erste Außenseite einen ersten freitragenden Schaft 123 aufweist. Eine erste Rolle 400 kann an dem ersten freitragenden Schaft 123 angebracht sein. Ein zweiter Außenarm 130 umfasst eine zweite Innenseite 132 und eine zweite Außenseite 131, wobei die zweite Innenseite 132 der ersten Innenseite 122 zugewandt ist. Die zweite Außenseite 131 weist einen zweiten freitragenden Schaft 133 auf. Eine zweite Rolle 410 ist an dem zweiten freitragenden Schaft 133 angebracht.
Der erste freitragende Schaft 123 kann einstückig mit der ersten Außenseite 121 ausgebildet sein, wie beispielsweise durch Formen, maschinelles Bearbeiten, Drucken oder dergleichen. Gleichermaßen kann der zweite freitragende Schaft 133 einstückig mit der zweiten Außenseite 131 ausgebildet sein. Erste Rolle 400 kann sich freitragend an dem Befestigungsschaft 123 in einer Linie mit der zweiten Achse 300, die in Linie mit der zweiten Rolle 410 sein kann, befinden.
Der erste und der zweite freitragende Schaft 123, 133 können erste und zweite Aufnahmen 124, 134 oder 125, 135 umfassen, die konfiguriert sind, um einen Stift 700 und/oder ein Befestigungselement 403, 413 aufzunehmen. Das Befestigungselement kann eine Niete oder dergleichen sein. Oder die erste und die zweite Schaftaufnahme 124, 134 können mit einem Gewinde versehen sein, um ein mit einem Gewinde versehenes Befestigungselement 402, 413 aufzunehmen. Die erste Rolle 400 kann ein zentrales Loch 4001 umfassen, und die erste Rolle kann an dem ersten freitragenden Schaft durch Einsetzen eines Befestigungselements wie etwa einer Schraube oder Niete 403, 413 oder Buchse 401, 411 durch das Mittelloch 4001 und durch Befestigen des Befestigungselements an dem ersten freitragenden Schaft 123 angebracht sein. Die äußeren Rollen können durch Verlängerungen 4040, 4041 an den Unterlegscheiben gehalten werden, die durch Einschrauben der Befestigungselemente an Ort und Stelle gehalten werden. Ein ähnlicher Prozess kann für die zweite Rolle 410 mit dem Mittelloch 4101 verwendet werden.
Die erste Rolle 400 kann an dem ersten freitragenden Schaft 123 angebracht werden, indem ein Befestigungselement 403 durch das Mittelloch 4001 und in die erste Schaftaufnahme 124 oder 134 eingeführt wird. Eine Unterlegscheibe 404, 414 oder Buchse kann zwischen der entsprechenden ersten Rolle 400 oder zweiten Rolle 410 und dem Befestigungselement 403, 413 eingebracht werden, um die Drehung der äußeren Rollen 400, 410 zu vereinfachen, wie in 4G gezeigt.
Alternativ können, wie in 5A zu sehen ist, die ersten und zweiten freitragenden Schäfte 123, 133 äußere Oberflächen umfassen, und die Befestigungselemente 401, 411 können an den äußeren Oberflächen angepasst sein. Die Befestigungselemente 401, 411 können T-Buchsen sein, und die T-Buchsen können an die äußere Oberfläche pressgepasst werden. T-Buchsen können dazu dienen, die Drehung der äußeren Rollen zu erleichtern und die äußeren Rollen zu halten. Durch die Verwendung des „T“-Querschnitts, stellen die Verlängerungen 4010, 4111 auf den T-Buchsen den äußeren Rollen 400, 410 seitliche Bewegungseinschränkungen bereit, was dazu führt, dass auf die Nockennasen 1001, 1002 keine Verdrehkräfte wirken. Ähnliche Erweiterungen 4040, 4141 können auf den Unterscheiben 404, 414 bereitgestellt werden.
Wie in 5B gezeigt, kann der Kipphebel ferner Nadeln 402, 412 zwischen den äußeren Rollen 400, 410 umfassen. Die äußeren Rollen 400, 410 können äußere Laufringe für Lageranordnungen bilden, und die Buchsen 401, 411 können innere Laufringe für die Lageranordnungen bilden. Die Mittellöcher 4001, 4101 können einen größeren Durchmesser haben, um die Nadeln 402, 412 aufzunehmen. Die Verlängerungen 4010, 4111 können die Nadeln 402, 412 und die äußeren Rollen 400, 410 darin beschränken, sich auf den freitragenden Schäften 123, 133 zu bewegen.
Weitere Implementierungen werden für den Fachmann aus der Berücksichtigung der Beschreibung und Ausübung der hier offenbarten Beispiele ersichtlich sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2015/0128890 [0013]

Claims

Kipphebel, umfassend: einen ersten Außenarm und einen zweiten Außenarm, die durch einen Schwenkkörper verbunden sind, wobei der erste Außenarm eine Innenseite umfasst, wobei die Innenseite eine Begrenzungsfläche umfasst; einen betätigbaren Rastmechanismus innerhalb des Schwenkkörpers; einen ersten Innenarm und einen zweiten Innenarm, die durch einen Rastarm verbunden sind; eine Achse, die den ersten Innenarm und den zweiten Innenarm verbindet, um zwischen dem ersten Außenarm und dem zweiten Außenarm zu schwenken; eine zweite Achse zwischen dem ersten Innenarm und dem zweiten Innenarm; und einen Stift, der sich von der zweiten Achse zu dem ersten Außenarm erstreckt, wobei der Stift konfiguriert ist, zu der Begrenzungsfläche und von dieser weg zu schwenken, wenn der erste Innenarm und der zweite Innenarm zwischen dem ersten Außenarm und dem zweiten Außenarm schwenken.
Kipphebel nach Anspruch 1, wobei die Innenseite weiterhin eine Nut mit der Begrenzungsfläche umfasst, und wobei der Stift konfiguriert ist, innerhalb der Nut zu der Begrenzungsfläche und von dieser weg zu schwenken, wenn der erste Innenarm und der zweite Innenarm zwischen dem ersten Außenarm und dem zweiten Außenarm schwenken.
Kipphebel nach Anspruch 2, wobei der zweite Außenarm eine zweite Innenseite umfasst, und wobei die zweite Innenseite eine zweite Nut mit einer zweiten Begrenzungsfläche umfasst.
Kipphebel nach Anspruch 3, ferner umfassend einen zweiten Stift, der sich von der zweiten Achse erstreckt, wobei der zweite Stift sich zu der zweiten Innenfläche erstreckt, wobei der zweite Stift konfiguriert ist, zu der zweiten Begrenzungsfläche und von dieser weg zu schwenken, wenn der erste Innenarm und der zweite Innenarm zwischen dem ersten Außenarm und dem zweiten Außenarm schwenken.
Kipphebel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner umfassend eine um die Achse gewickelte Feder, wobei die Feder gegen den ersten Außenarm oder den zweiten Außenarm vorgespannt ist und weiterhin gegen einen Federträger an dem ersten Innenarm oder dem zweiten Innenarm vorgespannt ist.
Kipphebel nach Anspruch 5, wobei die Feder vorgespannt ist, um den Rastarm über den betätigbaren Rastmechanismus zu drücken.
Kipphebel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner umfassend: eine Ventilpalette, die zwischen dem ersten Außenarm und dem zweiten Außenarm angeschlossen ist; einen Federträger, der zwischen dem ersten Innenarm und dem zweiten Innenarm angeschlossen ist; und eine um die Achse gewickelte Feder, die zwischen der Ventilpalette und dem Federträger vorgespannt ist.
Kipphebel nach Anspruch 7, wobei die Feder vorgespannt ist, um den Rastarm über den betätigbaren Rastmechanismus zu drücken.
Kipphebel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner umfassend eine um entgegengesetzte Enden der Achse gewickelte Feder, wobei die Feder gegen den ersten Außenarm und gegen den zweiten Außenarm vorgespannt ist und weiterhin gegen einen ersten Federträger an dem ersten Innenarm und einen zweiten Federträger an dem zweiten Innenarm vorgespannt ist.
Kipphebel nach Anspruch 9, wobei der erste Federträger ein hakenförmiges Ende umfasst, um die Bewegung der Feder zu begrenzen.
Kipphebel nach Anspruch 1, wobei der betätigbare Rastmechanismus sich innerhalb des Schwenkkörpers zwischen einer ersten Position, die an den Rastsitz angrenzt, und einer zweiten Position, die von dem Rastsitz entfernt ist, hin und her bewegt.
Kipphebel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, weiterhin umfassend einen Ventilsitz, der distal von dem Schwenkkörper angeordnet ist.
Kipphebel nach Anspruch 12, wobei der Ventilsitz einstückig mit dem ersten Außenarm und mit dem zweiten Außenarm ausgebildet ist.
Kipphebel nach Anspruch 12, wobei der Ventilsitz zwischen die Achse, den ersten Innenarm und den zweiten Innenarm eingebracht ist.
Kipphebel nach Anspruch 1, weiterhin umfassend eine erste Rolle, die freitragend an dem ersten Außenarm angeordnet ist.
Kipphebel nach Anspruch 15, wobei der erste Außenarm einen Schaft zur Anbringung der ersten Rolle umfasst, und wobei der Schaft eine zum Aufnehmen des Stifts konfigurierte Aufnahme umfasst.
Kipphebel nach Anspruch 1, 15 oder 16, wobei die zweite Achse einen zum Aufnehmen des Stifts konfigurierten hohlen Durchgang umfasst.
Kipphebel nach Anspruch 15 oder 16, weiterhin umfassend eine zweite Rolle, die freitragend an dem zweiten Außenarm angeordnet ist.
Kipphebel nach Anspruch 1, 15 oder 16, weiterhin umfassend ein drehbares Lager, das an der zweiten Achse angebracht ist.
Kipphebel nach Anspruch 19, weiterhin umfassend Nadeln, die zwischen der zweiten Achse und dem drehbaren Lager angebracht sind, um ein Nadellager zu bilden.
Kipphebel nach Anspruch 19, wobei die erste Rolle freitragend an einer Halterung in einer Richtung mit der zweiten Achse angeordnet ist.
Kipphebel nach Anspruch 1, weiterhin umfassend: einen ersten Federträger an dem ersten Innenarm, der distal von dem Rastsitz angeordnet ist; einen zweiten Federträger an dem zweiten Innenarm, der distal von dem Rastsitz angeordnet ist; und eine Feder, die gegen den ersten Außenarm und gegen den ersten Federträger vorgespannt ist.
Ventiltrieb vom Typ II, umfassend den Kipphebel nach einem der Ansprüche 1 bis 22, weiterhin umfassend erste, zweite und dritte rotierende Nockennasen, wobei die erste Nockennase konfiguriert ist, auf den ersten Außenarm zu drücken, wobei die zweite Nockennase konfiguriert ist, auf den zweiten Außenarm zu drücken, und wobei die dritte Nockennase konfiguriert ist, selektiv den ersten Innenarm und den zweiten Innenarm zum Drehen über den betätigbaren Rastmechanismus hinaus zu drücken, wenn sich der betätigbare Rastmechanismus in einer nicht verrasteten Position befindet.
Ventiltrieb vom Typ II nach Anspruch 23, wobei der erste Innenarm und der zweite Innenarm durch eine Federkraft zu der dritten Nockennase hin vorgespannt sind.
Kipphebel, umfassend: ein Paar von Außenarmen, die mindestens eine Aufnahme durch mindestens einen der Außenarme des Paars von Außenarmen umfassen; einen Innenarm, der schwenkbar mit Bezug auf die Außenarme angeordnet ist, wobei der Innenarm mindestens eine Achse umfasst, wobei die Achse eine Stiftaufnahme umfasst; und einen Stift, der einen konischen Abschnitt und einen Körperabschnitt umfasst, wobei der Stiftkörper in die Stiftaufnahme eingebracht ist, und wobei mindestens ein Teil des konischen Abschnitts selektiv in Kontakt mit mindestens einem Teil der Aufnahme steht, wobei der Stift konfiguriert ist, den Weg des Innenarms zu begrenzen, wenn der Innenarm mit Bezug auf die Außenarme schwenkt.
Kipphebel nach Anspruch 25, wobei die Aufnahme konisch ausgebildet ist.
Kipphebel, umfassend: ein Paar von Außenarmen, die mindestens eine Aufnahme durch mindestens einen der Außenarme des Paars von Außenarmen umfassen; einen Innenarm, der schwenkbar mit Bezug auf die Außenarme angeordnet ist, wobei der Innenarm mindestens eine Achse umfasst, wobei die Achse eine Stiftaufnahme umfasst; und einen Stift, der in die Steuerstift-Halterung eingebracht ist und in Kontakt mit mindestens einem Teil der Aufnahme steht, wobei der Stift konfiguriert ist, den Weg des Innenarms zu begrenzen, wenn der Innenarm mit Bezug auf die Außenarme schwenkt.
Kipphebel nach Anspruch 27, wobei die Aufnahme konisch ausgebildet ist.
Kipphebel nach Anspruch 27, wobei die Achse weiterhin eine Auskragung umfasst, und wobei die Auskragung mit dem Stift in Kontakt kommen kann, wenn der Innenarm mit Bezug auf die Außenarme schwenkt.
Kipphebel nach Anspruch 29, wobei der Stift einen konischen Abschnitt umfasst.
Kipphebel nach Anspruch 29, wobei die Auskragung eine konische Kante umfasst.
Kipphebel nach einem der Ansprüche 25 bis 31, ferner umfassend mindestens eine Feder, die den Innenarm derart vorspannt, dass der Stift den Weg des Innenarms begrenzt, wenn der Innenarm mit Bezug auf die Außenarme schwenkt.
Kipphebel, umfassend: ein Paar von Außenarmen, die mindestens eine Begrenzungsfläche an mindestens einem der Außenarme des Paars von Außenarmen umfassen; einen Innenarm, der schwenkbar mit Bezug auf die Außenarme angeordnet ist, wobei der Innenarm mindestens eine Stiftaufnahme umfasst; und einen Stift, der einen konischen Abschnitt und einen Körperabschnitt umfasst, wobei der Körperabschnitt in die Stiftaufnahme eingebracht ist, und mindestens ein Teil des konischen Abschnitts selektiv in Kontakt mit mindestens einem Teil der Begrenzungsfläche steht.
Kipphebel, umfassend: ein Paar von Außenarmen, die eine Stiftaufnahme an mindestens einem der Außenarme des Paars von Außenarmen umfassen; einen Innenarm, der schwenkbar mit Bezug auf die Außenarme angeordnet ist, wobei der Innenarm mindestens einen Anschlag für den Steuerstift umfasst; und einen Steuerstift, der einen konischen Abschnitt und einen Körperabschnitt umfasst, wobei der Steuerstiftkörper in die Stiftaufnahme eingebracht ist, und mindestens ein Teil des konischen Abschnitts selektiv in Kontakt mit mindestens einem Teil des Anschlags für den Steuerstift steht.
Verfahren zum Einstellen des Spiels eines Kipphebels nach einem vorhergehenden Anspruch, umfassend das Einstellen des Stifts mit Bezug auf den Innenarm, um das Spiel des Kipphebels einzustellen.
Verfahren zum Einstellen des Spiels eines Kipphebels nach einem vorhergehenden Anspruch, umfassend das Einstellen des Stifts mit Bezug auf den Außenarm, um das Spiel des Kipphebels einzustellen.