DE69812728T2

DE69812728T2 - Ventilstösselanordnung

Info

Publication number: DE69812728T2
Application number: DE69812728T
Authority: DE
Inventors: Tadao Toyota-shi Hasegawa; Kiyoshi Toyota-shi Sugimoto; Yoshihito Toyota-shi Moriya
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1997-01-14
Filing date: 1998-01-12
Publication date: 2004-02-05
Anticipated expiration: 2018-01-13
Also published as: EP0853187B1; JPH10196333A; US5988127A; EP0853187A1; DE69812728D1

Description

HINTERGUND DER ERFINDUNG 1. Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Ventilstößelanordnung und im Besonderen auf eine zwischen einem dreidimensionalen Nocken und dem Kopf eines Ventilschafts eines Tellerventils angeordnete Ventilstößelanordnung in einem Mechanismus zum Verstellen der Ventilcharakteristik, wie zum Beispiel der Ventilöffnungs- und Ventilschließzeitpunkte, des Ventilhubs und dergleichen, unter Verwendung eines dreidimensionalen Nockens.
2. Stand der Technik
Bei einem bekannten Mechanismus zum Verstellen der Ventilcharakteristik, wie zum Beispiel in der EP 0 208 663 A1 offenbart, wird ein dreidimensionaler Nocken mit einem in Axialrichtung variierenden Profil zum Zweck einer Verstellung des Ventilöffnungs/Ventilschließzeitpunkts eines Einlass- oder Auslassventils in Gestalt eines Tellerventils in einer Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen in Axialrichtung verschoben.
In dem Fall, in dem solch ein dreidimensionaler Nokken verwendet wird, lässt sich die Lebensdauer einer abgeschrägten Nockenoberfläche sowie eines Nockenfolgers dadurch verbessern, dass an einer oberen Oberfläche eines Ventilstößels, der zwischen dem dreidimensionalen Nocken und dem Kopf des Ventilschafts des Tellerventils angeordnet ist, wodurch der Nocken und der Ventilstößel mitein ander in Flächenkontakt stehen, eine Führungsnut vorgesehen wird.
Die ungeprüfte japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 3-179116 offenbart einen Mechanismus, bei dem an einer Oberseite eines Ventilstößels eine vollständig von Wänden umschlossene Führungsnut ausgebildet und in der Führungsnut ein Kippfolger angeordnet ist oder die Führungsnut mittig einen erhöhten Bereich aufweist. Bei diesem Mechanismus ist eine Gleitkontaktfläche zwischen der Führungsnut und dem Folger notwendigerweise mit einem hohen Präzisionsgrad derart ausgebildet, dass sich der Folger leichtgängig kippen lässt.
Erstere Bauart mit der Führungsnut, die vollständig von Wänden umschlossen ist, leidet jedoch unter dem Nachteil, dass sich die maschinelle Fertigung der Gleitkontaktfläche mit dem hohen Präzisionsgrad als schwierig gestaltet, da die hierfür einsetzbaren Werkzeuge begrenzt sind.
Letztere Bauart mit dem erhöhten Bereich hat andererseits den Nachteil, dass ein Teil des Folgers zur Aufnahme eines solchen Bereichs für die Aufnahme eines derartigen Bereichs notwendigerweise dünnwandig ist, was eine Schwächung des Folgers bedeutet.
Die EP 0 108 238 A1 offenbart eine Ventilstößelanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, eine ventilstößelanordnung für einen Mechanismus zum Verstellen der Ventilcharakteristik unter Verwendung eines dreidimensionalen Nockens bereitzustellen, welche sich einfach herstellen lässt und eine ausreichende Festigkeit aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Ventilstößelanordnung nach dem Anspruch 1 gelöst.
Die vorliegende Erfindung wird aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen verständlicher.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In den Zeichnungen ist:
1 eine Perspektivansicht einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in auseinandergezogener Darstellung;
2 eine-Seitenansicht einer Gesamtanordnung der bevorzugten Ausführungsform im Schnitt;
3 ist eine Draufsicht eines Ventilstößels der bevorzugten Ausführungsform.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
1 ist eine Explosionsansicht einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, während 2 eine Seitenansicht der Anordnung im Schnitt ist.
Unter Bezugnahme auf 1 ist ein Nocken 2, der ein in Axialrichtung variierendes dreidimensionales Nockenprofil aufweist, in einem Stück mit einer Nockenwelle 1 ausgebildet. Die Nockenwelle 1 wird mittels eines nicht gezeigten Antriebs in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen in Axialrichtung verschoben.
Wie es in 2 gezeigt ist, ist ein Ventilschaft 4 eines Tellerventils 3 über eine Ventilführung 5 durch einen Zylinderkopf 100 gestützt. Am oberen Endabschnitt des Ventilschafts 4 des Tellerventils 3 ist über einen Splint 6 eine Federhalterung 7 angebracht. Die untere Oberfläche der Federhalterung 7 erfährt durch eine Ventilfeder 8 eine ständige Vorspannung nach oben; damit erfährt im Ergebnis auch das Tellerventil 3 eine ständige Vorspannung nach oben, wodurch ein schirmförmiger Abschnitt 9 des Tellerventils 3 nur dann von einem Ventilsitz 10 beabstandet ist und einen Strömungsweg bildet, wenn das Tellerventil 3 durch den Nocken nach unten gedrückt wird. An einer kopfseitigen Oberfläche des Ventilschafts 4 des Tellerventils 3 ist ein Ventilstößel 11 zur Aufnahme der Druckkraft des Nockens 2 angeordnet.
Unter erneuter Bezugnahme auf 1 ist an einer oberen Oberfläche des Ventilstößels 11 ein Führungsblock 32 ausgebildet, der wiederum mit einer Führungsnut 33 versehen ist, die auf der oberen Oberfläche des Führungsblocks 32 ausgebildet ist. Die beiden Endabschnitte des Führungsblocks 32 ragen, in Drehrichtung des Nockens 2 betrachet, über den Randbereich des Ventilstößels 11 hinaus, und die Führungsnut 33 erstreckt sich über die Länge des Führungsblocks 32 hinweg. Da ein in der Führungsnut 33 angeordneter Folger 35, wie nachstehend beschrieben, unter Ausführung einer Gleitbewegung kippt, ist es erforderlich, dass eine Gleitkontaktfläche der Führungsnut mit einem hohen Präzisionsgrad angefertigt ist. Da die Führungsnut 33 über die Länge des Führungsblocks 32 hinweg vorgesehen ist, ist gemäß dieser Ausführungsform diese Hochpräzisionsbearbeitung ohne jegliche Begrenzung problemlos möglich.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform weist die Führungsnut 33 mittig einen vergrößerten Nutabschnitt 33a auf, wie auch ähnlich dazu der Folger 35 mittig einen vergrößerten Nockenabschnitt 35a aufweist, so dass die seitlichen Oberflächen des vergrößerten Nutabschnitts 33a und jene des vergrößerten Folgerabschnitts 35a aneinander anliegen, wodurch verhindert wird, dass der Folger 35 in die Richtung der Dreh des Nockens 2 verschoben wird.
Diese Anordnung ist dahingehend von Vorteil, dass die Anzahl der Teile minimal ist, da keine separaten Bauteile, wie zum Beispiel Begrenzungen, angefertigt werden müssen, und dass die mechanische Festigkeit des Folgers infolge der Tatsache, dass die Dicke des vergrößerten Folgerabschnitts 35 des Folgers 35 größer wird, steigt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird somit ein Ventilstößel für einen dreidimensionalen Nocken der Bauart, bei der ein Folger eine Kippbewegung in einer Führungsnut ausführt, vorgesehen, welcher sich ohne eine Schwächung des Folgers leicht herstellen lässt.
3 ist eine schematische Darstellung des auf diese Weise zusammengesetzten Ventilstößels 11, von oben betrachtet. In 3 ist mit einer gestrichelten Linie eine vertikale Bohrung 110 gezeigt, die derart in den Zylinderkopf 100 gebohrt ist, dass der Ventilstößel 11 parallel zur Achse des Ventilschafts 4 des Tellerventils 3 verschiebbar ist. Wie es in 3 gezeigt ist, sind im Zylinderkopf 100 ein Paar vertikaler Nuten 120 mit ausgesparten Querschnitten in der Weise ausgebildet, dass die Vorsprünge 32a des Führungsblocks 32 darin verschiebbar sind. Auf diese Weise kann eine Verdrehung des Ventilstößels 11 verhindert werden.
In diesem Zusammenhang ist es auch möglich, den Führungsblock 12 nicht in einem Stück mit dem Ventilstößel 11 auszubilden, sondern den. Führungsblock 12 unabhängig vom Ventilstößel 11 herzustellen und auf letzterem anzubringen.

Claims

Ventilstößelanordnung für einen Mechanismus zum Verstellen der Ventilcharakteristik eines Tellerventils (3) durch eine axiale Verschiebung eines dreidimensionalen Nockens (2), der ein in Axialrichtung variierendes Profil aufweist, mit: einer Führungsnut (3), die an der oberen Oberfläche eines Ventilstößels (11) ausgebildet ist, der zwischen dem Nocken (2) und dem Kopf eines Ventilschafts (4) des Tellerventils (3) angeordnet ist, und die sich senkrecht zur Achse des Nockens (2) erstreckt und die so ausgebildet ist, dass sie, in Erstreckungsrichtung betrachtet, entgegengesetzt liegende offene Endabschnitte aufweist, einem Folger (35), der sich parallel zur Führungsnut (33) erstreckt und der in Abhängigkeit von einer Veränderung des Nockenprofils eine Kippbewegung ausführen kann, wobei der Folger (35) zugleich in Gleitkontakt mit der Führungsnut (33) steht, und einer Einrichtung zum Begrenzen einer Verschiebung des Folgers (35) in dessen Erstreckungsrichtung, mit einem Stopper auf Seiten der Führungsnut und einem an der Begrenzung anliegendes Anlageteil auf Seiten des Folgers sowie einem Paar Wände, die in Erstreckungsrichtung des Folgers (35) in einem Abstand zueinander entgegengesetzt angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Stopper definiert ist durch ein Paar Wände eines vergrößerten Führungsnutbereichs (33a), die in Erstreckungsrichtung des Folgers (35) einander gegenüberliegen, wobei der vergrößerte Führungsbereich in Erstreckungsrichtung der Führungsnut (33) in einem mittleren Bereich der Führungsnut (33) ausgebildet ist, und das Anlageteil definiert ist durch ein Paar Wände eines vergrößerten Folgerbereichs (35a) in Erstreckungsrichtung des Folgers (35), wobei der vergrößerte Folger bereich (35a) so ausgebildet ist, dass er frei kippbar in Gleitkontakt mit dem vergrößerten Führungsnutbereich (33a) steht.
Ventilstößelanordnung nach Anspruch 1, wobei die Führungsnut (33) in einem Führungsblock (32) ausgebildet ist, der über eine obere Oberfläche des Ventilstößels (11) hinaus ragt, und wobei die entgegengesetzt liegenden Endabschnitte des Führungsblocks (32) so über den äußeren Rand des Ventilstößels (11) hinaus ragen, dass sie ein einer Verdrehung entgegenwirkendes Teil definieren.