WO2002081871A1 - Desmodromische ventiltrieb - Google Patents

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WO2002081871A1
WO2002081871A1 PCT/AT2001/000405 AT0100405W WO02081871A1 WO 2002081871 A1 WO2002081871 A1 WO 2002081871A1 AT 0100405 W AT0100405 W AT 0100405W WO 02081871 A1 WO02081871 A1 WO 02081871A1
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Abstract

Ein Ventiltrieb, insbesondere für Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen weist mindestens ein auf einer angetriebenen Welle (1) angeordnetes Nockenelement (2), und mindestens ein vom Nockenelement (2) verschiebbares, eine Ventilschaft (11) aufweisendes Hubventil (10) auf. Das Nockenelement (2) ist drehbar innerhalb eines fleiblen Umschliessungselementes (4) angeordnet, das mit einem Ende des Ventilschafts (11) in Verbindung steht. Das Ende des Ventilschafts (11) ist in Verschieberichtung des Ventils (10) geführt.

Description

DESMODROMISCHE ENTILTRIEB
Die Erfindung betrifft einen Ventiltrieb, insbesondere für Brennkraftmaschinen von motorgetriebenen Einrichtungen, Kraftfahrzeugen, od. dgl. mit mindestens einem auf einer angetriebenen Welle angeordneten Nockenelement, und mit mindestens einem vom Nockenelement verschiebbaren, einen Ventilschaft aufweisenden Hubventil, wobei das Nockenelement drehbar innerhalb eines flexiblen Umschließungselementes angeordnet ist, das mit einem Ende des Ventilschafts in Verbindung steht, sowie einen Zylinderkopf für einen derartigen Ventiltrieb.
Ein Ventiltrieb dieser Art ist beispielsweise der WO-01/12958-A zu entnehmen. In der Fig. 7 ist das Nockenelement seitlich neben dem Ventil angeordnet ist, und der nicht gezeigte Zylinderkopf kann gegenüber einer in Fig. 5 oder 6 der WO-01/12958-A dargestellten Konstruktion etwas niedriger gebaut sein.
Entscheidend für die Höhe des Zylinderkopfes ist die Länge der Gleitführung des Hubventils, die ein bestimmtes Maß nicht unterschreiten darf, und auch vom Durchmesser des Ventilschaftes mitbestimmt wird, da die auf das Ventil bei der Öffnungsbewegung einwirkenden Kräfte eine seitliche Komponente enthalten.
Die desmodromische Ventilsteuerung erübrigt massive Ventilfedern, und erlaubt eine leichtere Konstruktion der Nockenwelle und der Ventiltriebe, sodaß auch die Höhe des Zylinderkopfes weiter verringert werden könnte. Allerdings steht dem die Mindestlänge der Gleitführung entgegen. Die vorstehenden Überlegungen gelten generell für alle Verbrennungskraftmaschinen, da eine leichtere Konstruktion beispielsweise den Treibstoffverbrauch senkt. Besondere Bedeutung erlangt die Höhe des Zylinderkopfes und damit die Höhe des gesamtem Motors vor allem im Rennsport, wo eine leichtere, Bauhöhe sparende Konstruktion den Schwerpunkt tiefer legt, und die Straßenlage und das Fahrverhalten maßgeblich beeinflußt.
Die Erfindung hat es sich daher zur Aufgabe gestellt, einen Ventiltrieb der eingangs genannten Art mit verbesserter Führung für die Hubventile zu schaffen, und erreicht dies dadurch, daß das mit dem Umschließungselement in Verbindung stehende Ende des Ventilschafts in Verschieberichtung des Ventils geführt ist. Auf diese Weise kann der gesamte obere Teil des Ventilschaftes in die Bemessung der Länge der Führung einbezogen werden. Es hat sich gezeigt, daß bei gleichbleibender Zylinderkopfhöhe mehr als die doppelte Führungslänge gegenüber den bekannten Ventiltrieben erreichbar ist. Daher kann die Höhe des Zylinderkopfes reduziert werden, sodaß als maßgebliches Kriterium zunächst zur Länge der Führung die Anordnung und Unterbringung des durch das Hubventil zu bedienenden Ein- oder Auslaßkanales auftritt.
In einer ersten bevorzugten Ausführung ist vorgesehen, daß zwischen dem Umschließungselement und dem Ventilschaft ein Halter ausgebildet ist, der an zylin- derkopffesten Führungsflächen führbare Gleitflächen aufweist.
Je nach Ausbildung des Halters als Verbindungsstelle zwischen dem Umschließungselement und dem Ventilschaft können Gleitflächen an unterschiedlichen Teilen des Halters oder des Ventils selbst vorgesehen sein. Eine erste Ausführung sieht vor, daß der Halter über das Nockenelement in axialer Richtung der Welle vorsteht, und die Gleitflächen am vorstehenden Bereich des Halters vorgesehen sind. Dabei bewirkt die Führung des Halters axial neben dem Nockenelement auch bei mittiger, fluchtender Ventilanordnung bereits eine wesentliche Verkürzung der Bauhöhe.
In einer zweiten Ausführung ist vorgesehen, daß das Nockenelement zwei voneinander axial beabstandete Nockenbereiche und zwischen diesen eine Nut aufweist, die in Verlängerung der Gleitflächen des Halters angeordnet ist, wobei das Umschließungselement im Haltebereich für den Ventilschaft einen mit der Nut korrespondierenden Schlitz aufweist. Bei dieser Ausführung durchdringen einander das Nockenelement und ein Zylinderkopf vorgesehene Führungselemente, deren Breite maximal der Breite der Nut entspricht, sodaß die Führung des Halters bzw. des Ventilschaftes ebenfalls bis nahe an die Trägerwelle heranreichen kann.
Der mit den Gleitflächen versehene Halter umfaßt in einer ersten bevorzugten Ausführung eine Lagerhülse im Umschließungselement und einen mit dem Ventilschaft in Verbindung stehenden Lagerstift, der in der Lagerhülse drehbar gelagert ist. Die Gleitflächen können am Lagerstift ausgebildet sein.
Für die Verbindung zwischen dem Lagerstift und dem Ende des Ventilschafts kann dem Lagerstift ein Verbindungsteil zugeordnet sein, der mit dem Ventilschaft verbun- den und mit den Gleitflächen versehen ist. Der Lagerstift und der Verbindungsteil kön- nen in L-Form oder in T-Form angeordnet sein, wobei der Ventilschaft beispielsweise in den vom Lagerstift abstehenden Verbindungsteil eingeschraubt od. dgl. ist. Die T- Form des Halters ist insbesondere in den Ausführungen verwendbar, in denen das Nockenelement eine Nut aufweist.
Der Verbindungsteil kann auch gabelförmig ausgebildet oder aus zwei L-förmigen Teilen zusammengefügt sein, die mit dem Lagerstift verbunden sind. In dieser Ausführung erstreckt sich parallel zum Lagerstift ein Querteil oder zwei Querschenkel, die mit dem Ventilschaft zusätzlich verbunden sind, um die Festigkeit der Verbindung zu erhöhen.
In einer weiteren Ausführung ist vorgesehen, daß der Ventilschaft in bezug auf das Nockenelement in axialer Richtung der Welle versetzt angeordnet ist. Der axial vorstehende Bereich des Halters kann dann am oberen Teil des Ventilschaftes befestigt sein, und hiefür eine Bohrung aufweisen, deren Achse in der Achse des Ventilschaftes liegt. Das obere Ende des Ventilschaftes kann mit einer Gewindebohrung versehen sein, in die eine die Bohrung des Halters durchsetzende Befestigungsschraube eingreift. Um die Befestigungsschraube zugänglich zu machen, ist in dieser Ausführung bevorzugt die darüber verlaufende angetriebene Welle des Ventiltriebs mit einer Bohrung versehen, durch die eine Schraubendreher oder dergleichen an die Befesti- gungsschraube des Ventilschaftes herangeführt werden kann. Soferne die Trägerwelle hohl ist, und für die Zufuhr von Öl zu der Umschließungselement bedeckten Umfangs- fläche des Nockenelementes genützt wird, wird durch die angetriebene Welle nach der Befestigung und Justierung aller Ventilschäfte ein Kernrohr eingezogen, das die Zugangsbohrungen für die Befestigungsschrauben von innen abdeckt.
In einer weiter bevorzugten Ausführung ist die Bohrung im axial vorstehenden Bereich des mit den Gleitflächen versehenen Halters eine Gewindebohrung, und das obere Ende des Ventilschaftes weist ein Gewinde auf, das in den Halter eingeschraubt ist. Auch hier kann durch eine entsprechende Bohrung der Trägerwelle eine Justierung und Fixierung des Ventilschaftes, beispielsweise durch eine von oben eingesetzte Konterschraube erfolgen. Anstelle der Verschraubung sind auch andere Verbindungsmöglichkeiten denkbar, z.B. Pressen, Quetschen, Klemmen, Verbinden mittels eines Querstiftes etc. Eine besonders einfache, halterlose Ausführung, sieht eine direkte Lagerung des Ventilschaftes im Umschließungselement vor, indem ein oberes Ende abgebogen oder T-förmig geformt und in zumindest eine mit dem Umschließungselement verbundene Lagerhülse bzw. dort ausgebildete Stecköffnung eingesteckt ist. Die Gleitflächen können im oberen Teil des Ventilschaftes vorgesehen sein, der dort beispielsweise auch verdickt sein kann.
Wenn die Gleitflächen am oberen Ende des Ventilschaftes ausgebildet werden, ergeben sich noch andere Möglichkeiten mit konstruktiven Besonderheiten. So kann am oberen Ende des Ventilschaftes eine Lageröse ausgebildet sein, deren Außenkontur mit den Gleitflächen versehen ist, und in die der Lagerstift des Halters eingreift, der in dieser Ausführung mit dem Umschließungselement fest verbunden sein kann.
Für die Montage dieses Ventiltriebs im Zylinderkopf ist bevorzugt das untere Ende des Ventilschaftes mit einem Gewinde versehen und in den Ventilteller eingeschraubt. Der Ventiltrieb kann daher von oben in den Zylinderkopf eingesetzt werden, wobei bevorzugt die maximale Offenstellung des Ventils eingestellt wird, worauf der Ventilteller fixiert wird. Die Teile des Ventils können daher auch aus unterschiedlichen Materialien bestehen, beispielsweise aus Keramik, Stahl usw. Das Gewinde kann dabei auch die Funktion einer Dehnschraube aufweisen. Je nach Anordnung und Ausbildung des Ein- oder Auslaßkanales ist es dabei auch denkbar, daß sich der Ventilteller schräg zum Ventilschaft erstreckt. Wenn die Nockenwelle aus einzelnen Elementen gebaut ist, kann der Zylinderkopf auch einteilig ausgebildet sein und Durchstecklageröffnungen aufweisen.
Auch das Ventil kann trotz der Zwangsführung durch das Umschließungselement eine schräge Lage einnehmen und in zumindest einer Hauptrichtung vom rechten Winkel zur Drehachse der Welle abweichen, wenn der Ventilschaft relativ zum Nockenelement parallel zur Welle verschiebbar angeordnet ist. Dies ist möglich, wenn der Lagerstift entweder in der Lagerhülse des Umschließungselementes oder in der Lageröse des Ventilschaftes gleiten kann. Der Verschiebeweg hängt von der Schrägstellung des Ventilschaftes ab, und beträgt im allgemeinen nur wenige Millimeter.
In weiteren bevorzugten Ausführung können zwei Ventile gemeinsam betätigt werden. Hiefür ist beispielsweise vorgesehen, daß das Nockenelement beidseitig mit einem Halter für ein am oberen Ende neben dem Nockenelement geführtes Ventil versehen ist. In einer zweiten Ausführung können die beiden Ventile zwischen zwei gleichgerichteten Nockenelementen angeordnet sein, wobei die beiden Halter einen gemeinsamen in beiden Umschließungselementen angeordnetem Lagerstift aufweisen.
Auch eine Anordnung, in der die Achse des Ventilschafts von der dazu parallelen Axialebene der Welle seitlich versetzt ist, ist durch die bis in den Haltebereich hochgezogene Führung des Ventilschafts möglich, wobei in dieser Ausführung sich geänderte Öffnungs- und Schließeigenschaften des Ventils ergeben.
Durch die seitliche Anordnung der Ventilschäfte neben den Nockenelementen und deren praktisch bis zur Trägerwelle hochgezogenen Führung lassen sich, wie erwähnt besonders niedere Zylinderköpfe erzielen, wobei diese seitliche Anordnung die Führung der Ein- und Auslaßkanäle ebenfalls begünstigt. Der Kanal kann nämlich neben der im Zylinderkopf notwendigen relativ großen Lagerausnehmung für das Nockenelement geführt werden, wobei in Kombination mit einer entsprechenden Schrägstellung, Querschnittsausbildung und Ventilsitzausbildung, beispielsweise zum schrägen Ventilteller passend, die Zylinderkopfhöhe so weit reduziert werden kann, daß ihr Grundmaß zwar wiederum von der Mindestführungslänge des Ventilschaftes abhängig ist, diese allerdings wesentlich näher zur angetriebenen Welle liegt, und vorzugsweise auch auf zwei voneinander distanzierte Abschnitte aufgeteilt ist. Insbesondere in der Ausführung, in der die beiden Ventile an einem gemeinsamen Lagerstift zwischen zwei Nockenelementen vorgesehen sind, können die Ventile so weit von den Nockenelementen beabstandet werden, daß eine problemlose Anordnung der Kanäle möglich ist. Der Lagerstift kann dabei auch bügelartig gekröpft sein, sodaß sein Mittelabschnitt näher an der Welle verläuft.
Eine erste bevorzugte Ausführung eines Zylinderkopfes weist eine halbkreisförmige Lagerausnehmung für die Welle und eine halbkreisförmige Lagerausnehmung für jedes Nockenelement auf, wobei im Bereich einer Bohrung zur Aufnahme des Ventilschaftes sich in Verschieberichtung des Ventils erstreckende Führungsflächen für das mit dem Umschließungselement in Verbindung stehende Ende des Ventilschafts vorgesehen sind. Insbesondere ist in jede Bohrung des Zylinderkopfes eine aus einem entsprechenden Lagermaterial gefertigte Führungshülse eingepreßt, deren oberes Ende einen Schlitz aufweist, wobei die Führungsflächen im Bereich des Schlitzes vorgesehen sind. Der Schlitz dient dem Durchgang des Lagerstiftes zu der seitlich neben der Führungshülse liegenden Verbindungsstelle mit dem Umschließungselement. Die Führungsflächen können auch an Rollen, Wälzkörpern od. dgl. vorgesehen werden.
In einer zweiten, besonders materialsparenden Ausführung des Zylinderkopfes ist vorgesehen, daß er ein Basiselement mit einem Lagersteg für die Welle und mit einem Führungssteg für das Ventil aufweist, der im Bereich der Bohrung zur Aufnahme des Ventilschafts angeordnet ist, wobei dem Führungssteg Führungsflächen für das mit dem Umschließungselement in Verbindung stehende Ende des Ventilschafts zugeord- net sind. Wenn das Nockenelement eine Nut aufweist, kann der Führungssteg zweiteilig in Verlängerung der Nut ausgebildet sein und die Dicke der beiden Teile des Führungsstege entspricht maximal der Breite der Nut.
Nachstehend wird nun die Erfindung an Hand der Figuren der beiliegenden Zeichnun- gen näher beschrieben, ohne darauf beschränkt zu sein.
Es zeigen :
Fig. 1 bis 3 eine erste Ausführung eines Zylinderkopfes mit einem zumindest ein
Ventil umfassenden Ventiltrieb, wobei Fig. 1 einen Schnitt senkrecht zur angetriebenen Welle, Fig. 2 einen Längsschnitt, und Fig. 3 vergrößert das Detail A aus Fig. 2 zeigt; Fig. 4 bis 7 eine zweite Ausführung eines Zylinderkopfes mit einem zumindest ein
Ventil umfassenden Ventiltrieb, wobei Fig. 4 eine Explosionsdarstellung in Schrägansicht, Fig. 5 einen Längsschnitt, Fig. 6 vergrößert das Detail A der Fig. 5, und Fig. 7 einen vergrößerten Schnitt nach der Linie VII -
VII der Fig.5 darstellen; Fig. 8 bis 10 eine dritte Ausführung eines Zylinderkopfes mit einem zumindest ein
Ventil umfassenden Ventiltrieb, wobei Fig. 8 eine Explosionsdarstellung in Schrägansicht, Fig. 9 einen Längsschnitt, und Fig. 10 vergrößert das Detail A der Fig. 9 zeigt;
Fig. 11 bis 13 eine vierte Ausführung eines Zylinderkopfes mit einem mindestens ein
Ventil umfassenden Ventiltrieb, wobei Fig. 11 eine Draufsicht auf den leeren Zylinderblock, Fig. 12 einen Längsschnitt, und Fig. 13 vergrößert das Detail A der Fig. 12 zeigt; Fig. 14 bis 16 eine fünfte Ausführung eines Zylinderkopfes mit einem zumindest ein Ventil umfassenden Ventiltrieb, wobei Fig. 14 einen Längsschnitt, Fig. 15 einen Schnitt senkrecht zur Welle, und Fig 16 eine geschnittene Schrägansicht zeigen; Fig. 17 bis 20 Details einer sechsten Ausführung eines Zylinderkopfes mit einem zumindest ein Ventil umfassenden Ventiltrieb, wobei Fig. 17 eine Schrägansicht eines Halters, Fig. 18 einen Schnitt durch den Haltebereich, Fig. 19 eine Schrägansicht des geführten Haltebereiches, und Fig. 20 eine Seitenansicht des geführten Seitenbereichs zeigen; Fig. 21 bis 24 eine siebte Ausführung eines Zylinderkopfes mit einem zumindest ein Ventil umfassenden Ventiltrieb, wobei Fig. 21 eine Schrägansicht, Fig. 22 einen Halter in Schrägansicht, Fig. 23 einen Schnitt durch den Haltebereich, und Fig. 24 einen Schnitt durch den Haltebereich nach der Linie XXIV der Fig. 23 zeigen; Fig. 25 bis 30 eine achte Ausführung eines Zylinderkopfes mit einem zumindest ein Ventil umfassenden Ventiltrieb, wobei Fig. 25 eine Explosionsdarstellung in Schrägansicht, Fig. 26 einen Trägerwellenabschnitt mit einem Nockenelement, Fig. 27 einen Längsschnitt in Schrägansicht, Fig. 28 den Längsschnitt in Draufsicht, Fig. 29 und 30 Details des Haltebereichs eines Ventils in Schrägansicht und im Schnitt zeigen;
Fig. 32 bis 40 eine neunte Ausführung eines Zylinderkopfes mit einem zumindest ein Ventil umfassenden Ventiltrieb in drei unterschiedlichen Positionen während einer Umdrehung der Trägerwelle, wobei Fig. 32 einen Längsschnitt und Fig. 33 einen Querschnitt durch den Zylinderkopf und Fig. 34 eine Schrägansicht des Haltebereichs zeigen, jeweils in der Ventilschließstellung. Fig. 35 stellt einen Querschnitt und Fig. 36 eine Stirnansicht des Haltebereichs, jeweils in einer teilgeöffneten Ventilstellung dar. Weiters zeigen Fig. 37 einen Querschnitt, Fig. 38 einen Längsschnitt und Fig. 39 eine Schrägansicht durch den Zylinderkopf sowie Fig. 40 einen Schnitt durch den Haltebereich, jeweils in Ventiloffenstellung; Fig. 41 bis 47 eine zehnte Ausführung eines Zylinderkopfes mit einem zumindest ein Ventil umfassenden Ventiltrieb, wobei Fig. 41 eine Schrägansicht, Fig. 42 einen Längsschnitt, Fig. 43 den Haltebereich in Stirnansicht, Fig. 44 den Haltebereich im Schnitt, Fig. 45 einen Trägerwellenabschnitt in Schrägansicht, Fig. 46 einen Schnitt nach der Linie XLVI der Fig.
42, und Fig. 47 eine Schrägansicht eines Details der Führung zeigen; Fig. 48 eine Schrägansicht einer Führungshülse, und
Fig. 49 einen Querschnitt durch eine elfte Ausführung eines Zylinderkopfes mit einem zumindest ein Ventil umfassenden Ventiltrieb.
Ein Ventiltrieb umfaßt in allen Ausführungen eine angetriebene Trägerwelle 1 , auf der zumindest ein Nockenelement 2 in nicht näher bezeichneter Weise fixiert ist. Das Nockenelement 2 ist von einem Umschließungselement 4 umgeben, das insbesondere aus zugfesten reibungsarmen Fasern, wie Kevlar-, Aramid-, Glas- oder Kohlefasern, die beispielsweise zu einem in einer textilen Rundarbeitstechnik hergestellten Gewebe oder durch schraubenförmige Wicklung zu einer geschlossenen Schlaufe verarbeitet sind, aus einem zugfesten Kunststoff- oder Metallband. od. dgl. besteht. Das Umschließungselement 4 weist einen Haltebereich 6 mit einer Stecköffnung 7 auf, in dem es über einen Halter 12 mit einem Ventil 10 gelenkig verbunden ist. Dadurch kann das Umschließungselement 4 sich mit dem Nockenelement 2 nicht mitdrehen, dessen Drehbewegung aber in eine oszillierende Bewegung umsetzen, die dem in einer Gleitführung angeordneten Ventil 10 eine Öffungs- und Schließbewegung erteilt. Der Ventilteller 69 hebt dadurch vom Ventilsitz 70 ab, oder verschließt ihn, sodaß der Einlaß- oder Auslaßkanal 89 im Zylinderkopf 20, 80 geöffnet bzw. wieder verschlossen wird. Das Nockenelement 2 kann eine radiale Bohrung 3 aufweisen, über die aus der hohlen Welle 1 Öl in den Bereich zwischen dem Nockenelement 2 und dem Umschließungselement 4 eingebracht werden kann.
Das Umschließungselement 4 ist mit dem Ventilschaft 11 des Ventils auf mehrere unterschiedliche Arten verbunden, die im nachfolgenden näher beschrieben sind. Der Ventilschaft 11 ist im Zylinderkopf 20, 80 durch eine Bohrung 88 geführt, in die eine Führungshülse 81 eingesetzt ist, deren unterer Bereich geschlossen und deren oberer Endbereich mit einem Schlitz 82 versehen ist. In den Ausführungen nach den Fig. 1 bis 16 weist der Zylinderkopf 80 eine halbkreisförmige Lagerausnehmung 91 für die Welle 1 und eine halbkreisförmige Lagerausnehmung 86 für jedes Nockenelement 2 auf, die mit einer mittigen Vertiefung 92 versehen ist, um Raum für die Verbindung zwischen dem Umschließungselement 4 und dem Halter 12 zu schaffen. Die Bohrung 88 mündet nach oben in die Lagerausnehmung 91 für die Welle 1 und ist seitlich in die Lageraus- nehmung 86 für das Nockenelement 2 offen. Die Innenseiten des geschlitzten Bereichs der eingesetzten Führungshülse 81 bilden nahezu bis zur Welle 1 ragende Führungsflächen 85 für den Halter 12 des Ventilschaftes 11 oder dessen oberes Ende. Die hochgezogene Führung erlaubt es, die Höhe des Zylinderkopfes 80 beträchtlich zu verringern, ohne auf die notwendigen Eigenschaften (gute Wärmeableitung, hohe Kraftaufnahme usw.) verzichten zu müssen.
In den Ausführungen nach den Fig. 17 bis 49 ist der Zylinderkopf 80 gewichtsreduziert und umfaßt eine Basisplatte 20, von der zumindest ein Lagersteg 21 hochsteht, in dem die Welle 1 gelagert ist. Seitlich versetzt steht im Bereich der Bohrung 88 pro Ventil 10 zumindest ein Führungssteg 22 hoch, an dem die Führungsflächen 85 direkt ausgebildet sind, oder in den eine die Führungsflächen 85 aufweisende Führungshülse 81 eingesetzt ist, die den Schlitz 82 aufweist. Der Lagersteg 21 und der Führungssteg 22 können mit dem Zylinderkopf 20, 80 verschraubt, gesteckt oder in anderer Weise verbunden sein; sie können aber auch einstückig mit dem Zylinderkopf 20, 80 ausgebildet sein.
In den Ausführungen nach den Fig. 1 bis 24 steht der Halter 12 seitlich über das Nockenelement 2 vor, und das Ventil 10 sowie die hochgezogene Führung liegen jeweils seitlich neben dem Nockenelement 2.
In den Ausführungen nach den Fig. 25 bis 49 ist hingegen die übliche Anordnung beibehalten, d.h. der Halter 12 liegt nicht versetzt innerhalb des Hüllraumes des rotierenden Nockenelementes. Das Nockenelement 2 weist in diesen Ausführungen eine mittlere Umfangsnut 31 auf, die in Verlängerung des Führungssteges 22 vorgesehen ist. Der Führungssteg 22 ist in axialer Richtung der Welle 1 nicht breiter als die Umfangsnut 31 , sodaß bei der Drehung des Nockenelementes 2 der Führungssteg 22 in das Nockenelement 2 eindringen kann. Das Umschließungselement 4 weist im Haltebereich 6 einen Schlitz 5 auf, der die Nut 31 freiläßt und sich etwa über die Hälfte des Umfangs des Umschließungselementes 4 erstreckt.
In der Ausführung nach den Fig. 1 bis 3 ist die Stecköffnung 7 des Umschließungselements 4 mit einer Lagerhülse 68 versehen, in die von beiden Seiten ein Lagerstift 14 eines Halters 12 drehbar eingesteckt ist. Der axial über das Nockenelement 2 vorstehende Bereich 61 des Halters 12 ist mit einer Bohrung 62 versehen. Das obere Ende des Ventilschaftes 11 weist eine Gewindebohrung auf, in die eine die Bohrung 62 durchsetzende Befestigungsschraube 63 eingesetzt ist, die das Ventil 10 am Halter 12 fixiert. Um den Zugang zur Schraube 63 zu erleichtern, ist in der darüberliegenden Welle 1 eine Bohrung 30 ausgebildet, durch die ein Werkzeug zur Schraube 63 zugreifen kann. Der Lagerstift 14 durchsetzt dabei den Schlitz 82 der Führungshülse 81 , wobei die Außenfläche des die Bohrung 62 tragenden Bereichs 61 und der im Schlitz 82 geführte Abschnitt des Lagerstiftes 14 Gleitflächen 65 des Halters 12 bilden, die an den Führungsflächen 85 der Führungshülse 81 auf- und abgleiten.
In der sehr ähnlichen Ausführung nach Fig. 4 bis 7 ist der Halter 12 wiederum mit einem in einer Lagerhülse 68 drehbar gelagerten Lagerstift 14 versehen, dessen axial vorstehender Bereich 61 eine Gewindebohrung und Gleitflächen 65 aufweist. Der vorstehende Bereich 61 ist in der Führungshülse 81 verschiebbar gelagert, wobei der Lagerstift 14 durch den Schlitz 82 nach außen geführt ist. Das obere Ende des Ventilschaftes 11 ist mit einem Gewinde versehen und in die Bohrung 62 des Halters 12 ein- geschraubt. Auch hier ist eine Justierung des Ventilschaftes und die Anbringung einer fixierenden Gegenschraube über eine Bohrung 30 in der darüber verlaufenden Welle 1 möglich. Die Fig. 4 und 5 zeigen auch ein in der Ausführung nach Fig. 1 bis 3 nicht gezeigtes Kernrohr 38, das nach der Montage des Ventiltriebs in die Welle 1 eingeschoben wird und die Bohrung 30 von innen abdeckt. Aus den vergrößerten Darstel- lungen der Fig. 6 und 7 ist die bis nahe an die Welle 1 heranreichende Führung für den Ventilschaft 11 besonders gut ersichtlich. Die Führung ist in zwei voneinander distanzierte Bereiche aufgeteilt, zwischen denen eine Dichtung 83 für den Ventilschaft 11 angeordnet ist.
In der Ausführung nach den Fig. 8 bis 10 sind die Ventile 10 gegenüber dem rechten Winkel zur Drehachse 8 der Welle geneigt angeordnet. Die Lagerhülse 68 des Umschließungselementes 4 ist von einem Lagerstift 14 durchsetzt, der beidseitig axial vorstehende Bereiche 61 aufweist, die in je eine Lageröse 78 eingreifen, die an den oberen Enden zweier Ventilschäfte 1 1 ausgebildet und mit den Gleitflächen 65 verse- hen sind. Die Lagerösen 78 erlauben die Schrägstellung der Ventilschäfte 11 , die bei der Hubbewegung sich auf dem Lagerstift 14 geringfügig hin- und herschieben. Die Ventilschäfte 11 sind an den unteren Enden mit einem Gewindeabschnitt versehen, der in die entsprechende Gewindebohrung des Ventiltellers 69 eingeschraubt ist. Der Lagerstift 14 ist wieder in den Schlitzen 82 der beiden Führungshülsen 81 geführt. In der Ausführung nach den Fig. 11 bis 13 sind die beiden Ventile 10 auf einem Lagerstift 14 angeordnet, der zwei gleichgerichtete Nockenelemente 2 verbindet, und in je eine Lagerhülse 68 eines Umschließungselementes 4 eingesetzt sind. Die beiden Ventilschäfte 11 sind geringfügig geneigt, sodaß die Kanäle 89 im Bereich zwischen den Nockenelementen 2 geführt werden können, wie aus der Draufsicht der Fig. 11 deutlich ersichtlich ist. Die beiden Lagerausneh ungen 86 für die Nockenelemente 2 einschließlich ihrer mittigen Vertiefungen 92 für die die Lagerhülsen 68 enthaltenden Verbindungsbereiche zwischen den Umschließungselementen 4 und dem Lagerstift 14 sind durch einen mittigen Schlitz 87 verbunden, in dem der sich auf- und abbewegende Lagerstift 14 geführt ist. Dessen Mittelbereich kann noch bügelartig gekröpft sein, sodaß er an die Welle 1 angenähert ist, wodurch der Mittelbereich des Schlitzes 87 weniger tief sein kann. In den Schlitz 87 münden die beiden schrägen Bohrungen 88, in die die im oberen Bereich für den Durchtritt des Lagerstiftes 14 geschlitzten Führungshülsen 81 eingesetzt sind. Die Lagerösen 78 weisen die Gleitflächen 65 auf, die an den inneren Führungsflächen 85 der Führungshülsen 81 gleiten. Durch die Schrägneigung der Ventilschäfte 11 verschieben sich die Lagerösen 78 dabei geringfügig nach links und rechts.
Die Fig. 14 bis 16 zeigen eine ähnliche Ausführung, in der die Höhe des Zylinderkopfes 80 trotz ausreichender Führungslänge für die Ventile 10 nochmals verkleinert ist, da in den Kanälen 89 schräggestellte Ventilsitze 70 für die Ventilteller 69 ausgebildet sind, die ihrerseits wieder schräg an den Ventilschäften 11 befestigt sind, beispielsweise über das Gewinde 77, an deren Stelle aber auch eine Verpressung oder eine andere Befestigungsart treten könnte. In der Schrägansicht der Fig. 16 sind auch die Lager- schalen 93 für die Welle 1 ersichtlich, die an der Oberseite des Zylinderkopfes 80 montiert sind.
In den Fig. 17 bis 24 sind zwei Ausführungen gezeigt, in denen nur die Führung, nicht aber das Ventil 10 in bezug auf das Nockenelement 2 seitlich versetzt angeordnet ist. Nach den Fig. 17 bis 20 weist der Halter 21 einen in die Stecköffnung 7 des Umschließungselementes 4 eingesetzten, beidseitig vorstehenden Lagerstift 14 auf. In dessen vorstehenden Bereichen 61 ist ein mit zwei Ösen versehener, gabelförmiger Verbindungsteil 18 angelenkt, an dem mittig das Ende des Ventilschaftes 11 fixiert ist. Der Verbindungsteil 18 weist eine Sackbohrung 25 auf, deren Boden eine Kugelfläche ist, und in die eine Aufnahmebohrung 26 für das obere Ende des Ventilschaftes 11 mün- det, das in dieser Ausführung einen abge- setzten Kugelkopf aufweist. In die Sackbohrung 25 ist eine Schraube 27 eingesetzt, deren Stirnseite ebenfalls eine Kugelfläche aufweist und den Kugelkopf des Ventilschaftes 11 fixiert. Wenn die Schraube 27 einen Endanschlag aufweist, so wird der Kugelkopf nicht geklemmt sondern drehbar gehalten. Die mit den Ösen 78 versehenen seitlichen Schenkel 19 des gabelförmigen Verbindungsteiles 18 sind an der Außenseite mit den Gleitflächen 65 versehen, die an den Führungsflächen 85 geführt sind. Die Führungsflächen 85 sind, wie aus Fig. 19 ersichtlich ist, an Führungsstegen 22 oder Einlagen aus Lagermaterial ausgebildet, die zu beiden Seiten des Nockenelementes 2 bis nahe an die Welle 1 heranreichen.
Nach den Fig. 21 bis 24 bilden die Führungsstege 22 zylindrische Elemente und der Verbindungsteil 18 des Halters 12 weist eine kreisförmige Außenkontur auf. Die mit den Ösen 78 versehenen seitlichen Schenkel 19 des Verbindungsteils 18 stellen Zylindersegmente dar, die an der Außenseite Gleitflächen 65 aufweisen und durch einen Querteil 28 verbunden sind, und deren Abstand zueinander der Breite des Nockenelementes 2 entspricht. Der Verbindungsteil 18 weist in seinen seitlichen Schenkeln 19 die beiden Ösen 78 auf, die auf dem aus der Stecköffnung 7 des Umschließungselementes 4 beidseitig vorstehenden Lagerstift 14 drehbar gelagert sind (Fig. 23). Selbstverständlich kann auch der Lagerstift 14 drehbar in der Stecköffnung 7 bzw. einer dort vorgesehenen Lagerhülse 68 gelagert und in den Ösen 78 fixiert sein. Im Querteil 28 des Halters 18 sind die Sackbohrungen 25 und die unterseitige Aufnahmeöffnung 26 vorgesehen, durch die das mit einem abgesetzten Kugelkopf versehene obere Ende des Ventilschaftes 11 eingesteckt ist. Eine in die Sackbohrung 25 eingesetzte Schraube 27 hält den Ventilschaft 11. Der zylindrische Führungssteg 22 weist einen Schlitz 82 in der Breite des Nockenelementes 2 auf, sodaß der Nockenbereich den nötigen Durchtrittsfreiraum aufweist. Der mit dem Umschließungselement 4 verbundene Halter 12 wird somit im zylindrischen Führungssteg 22 kolbenähnlich auf- und abgeführt.
Die Fig. 25 bis 30 zeigen eine erste Ausführung mit einem mit einer mittigen Nut 31 versehenen Nockenelement 2, und mit einem im Haltebereich 6 mit einem mittigen Schlitz 5 versehenen Umschließungselement 4. Der in dieser Ausführung verwendete Halter 12 weist einen in die gegebenenfalls mit einer Lagerhülse 68 versehenen Stecköffnung 7 des Umschließungselementes 4 eingesetzten Lagerstift 14 auf, der mit einer stirnseitigen Sackbohrung 25 und einer in diese mündende Aufnahmebohrung 26 für das obere Ende des Ventilschafts 11 ver- sehen ist. Das obere Ende des Ventilschafts 11 ist mit mindestens einer Umfangsrille versehen, in die eine Rippe im Boden der Sackbohrung 25 und eine Rippe eines Paßstückes 16 eingreift, das durch eine Schraube 17 in der Sackbohrung 25 gehalten ist (Fig. 30). Der Lagerstift 14 weist beid- seits der Aufnahmebohrung 26 eine Abflachung auf, und die beiden Abflachungen bilden zueinander parallele Gleitflächen 65 (Fig. 25). Beidseits des Ventilschafts 11 , der in der Bohrung 88 des Zylinderkopfes bzw. der Zylinderkopfbasisplatte 20 verschiebbar gelagert ist, erstreckt sich je ein in der Lagerausnehmung 86 des Zylinderkopfes 80 oder von der Basisplatte 20 hochstehender Führungssteg 22 bis nahe an die Trägerwelle 1 des Nockenelementes 2, wobei die zueinander weisenden Flächen der Führungsstege 22 die zylinderkopffesten Führungsflächen 85 bilden, an denen die Gleitflächen 65 des Lagerstiftes 14 gleitend geführt sind. Die oberen Bereiche der Führungsstege 22 treten bei der Drehung des Nockenelementes 2 durch den Schlitz 5 in die Nut 31 ein, die sich zumindest über den Nockenbereich des Nockenelementes 2 erstreckt.
Fig. 31 zeigt eine Variante, in der der Halter 12, ähnlich der Ausführung nach den Fig. 17 bis 20, einen Lagerstift 14 umfaßt, in dem das obere Ende des Ventilschaftes 11 , das einen Kugelkopf aufweist, durch eine Schraube 27 direkt gehalten ist. Die Schraube 27 klemmt dabei bevorzugt den Kugelkopf nicht, sondern lagert ihn drehbar. Die Gleitflächen 65 sind wiederum durch Abflachungen des Lagerstiftes 14 gebildet.
Die Fig. 32 bis 40 zeigen eine weitere Ausführung mit genuteten Nockenelementen 2, deren Umschließungselemente 4 wiederum Schlitze 5 in den Haltebereichen 6 aufwei- sen. Die Ausführung unterscheidet sich von der vorangehenden Ausführung durch die Ausbildung eines verstärkten Halters 12. Dieser umfaßt einen aus zwei L-förmigen Elementen gebildeten Verbindungsteil 18, von denen jeder einen Seitenteil 19 mit einer Öse 78 und einen Querschenkel 29 mit einer Bohrung 34 aufweist. Die beiden L-förmigen Elemente sind auf den vorstehenden Enden des Lagerstiftes 14 fixiert. Das obere Ende des Ventilschaftes 11 ist mit zwei oder mehr zueinander parallelen Bohrungen versehen, wobei durch die obere Bohrung der Lagerstift 14 und durch die untere Bohrung der Splint 33 gesteckt ist. Diese Verbindung eignet sich vor allem für sehr dünne Ventilschäfte 11 , die durch eine einzige Bohrung für den Lagerstift 14 gegebenenfalls zu sehr geschwächt werden könnten, bzw. deren Lagerstift 14 einen zu geringen Querschnitt aufweist. In dieser Ausführung sind drei verschiedene Stellungen des Ventils 10 gezeigt, die auch in den anderen Ausführungen gleichartig sind: Die Fig. 32 bis 34 zeigen eine Grundstellung mit zwei Ventilen 10, die die Ein- bzw. Auslaßkanäle 89 verschließen. Die von der Zylinderkopfbasisplatte 20 hochstehenden Führungsstege 22 reichen, wie vor allem aus Fig. 33 ersichtlich ist, bis nahe an die Trägerwelle 1 der Nockenelemente 2 heran. Die Bohrung für jeden Ventilschaft 11 ist innerhalb einer Führungshülse 81 (Fig. 48) ausgebildet, die in dem in die Zylinderkopfbasisplatte 20 eingesetzten Bereich geschlossen und in den im Führungssteg 22 liegenden Bereich den Schlitz 82 aufweist, der von den überstehenden Querelementen des Halters 12 durchsetzt wird. Die Breite der beidseits des Schlitzes 82 verbleibenden Wandteile der Führungshülse 81 , an denen die nahezu bis zur Trägerwelle 1 ragenden Führungsflächen 85 vorgesehen sind, entspricht der Dicke des Führungssteges 22 und der Breite der Nut 31 , die in deren Verlängerung im Nockenelement 2 rundum ausgebildet ist.
Wie im Vergleich mit der Schrägansicht nach Fig. 34 gut erkennbar, liegen somit im Schnitt nach der Fig. 32 die verbleibenden Wandteile der Führungshülse 81 und der Führungssteg 22 exakt hinter dem Ventilschaft 11 , und können daher dort nicht, im dazu senkrechten Schnitt nach Fig. 33 jedoch vollständig gesehen werden.
Die Fig. 35 und 36 sind Details der um 120° verdrehten Stellung des Nockenelementes 2, in dem der Ventilteller 69 vom Ventilsitz 70 abgehoben ist. Der Halter 12 ist in der Führungshülse 81 nach unten verschoben und der Führungssteg 22 durch den Schlitz 5 im Haltebereich 6 des Umschließungselementes 4 in die Nut 31 eingetreten, d.h. die beiden Nockenbereiche des Nockenelementes 2 bewegen sich beidseits des Füh- rungssteges vorbei. Fig. 36 zeigt auch die relative Verdrehung des Halters 12 zum Umschließungselement 4 um die Achse 15 des Lagerstiftes 14, da der Ventilschaft 11 sich nicht senkrecht zur Tangente an das Nockenelement 2 erstreckt, wie dies in der Grundstellung nach Fig. 33 und der Offenstellung nach Fig. 37 der Fall ist. In Offenstellung ist der Halter 12 über die gesamte Höhe des Schlitzes 82 in der Führungs- hülse 81 nach unten geschoben, und liegt nahezu an der Oberfläche der Zylinderkopfbasisplatte 20 an. In Fig. 40 ist daher in der Nut 31 des Nockenelementes 2 der Wandteil der Führungshülse 81 mit der Führungsfläche 85 ersichtlich. Die Gleitflächen 65 sind in dieser Ausfüh- rung am Ventilschaft 11 vorgesehen, wobei gegebenenfalls auch die freien Enden der Querschenkel 29 abgeflacht und entlang der Ränder des Schlitzes 82 der Führungshülse 81 geführt sein können.
In der Ausführung nach den Fig. 41 bis 47 ist eine weitere Variante mit genuteten Nockenelementen 2 gezeigt, wobei der Halter 12 eine T-Form aufweist (Fig. 44, 47), deren Querteil den Lagerstift 14 und deren mittiger Längsteil entweder den Verbindungsteil 18 zum Ventilschaft 11 oder den Ventilschaft 11 selbst bildet. Im ersteren Fall ist der Verbindungsteil 18 mit dem Ventilschaft 11 in geeigneter Weise verbunden, bei- spielsweise durch eine Verschraubung, wenn einer der beiden Elemente ein Gewinde und das andere eine Gewindebohrung aufweist (ähnlich Fig. 7). Im zweiten Fall ist der Ventilschaft 11 , so wie in der Ausführung nach den Fig. 8 bis 16, am unteren Ende mit einem Gewinde 77 versehen und in den Ventilteller 69 eingeschraubt, der an der Unterseite beispielsweise Werkzeugangriffselemente 72 aufweisen kann. Die beiden Seitenabschnitte des Lagerstiftes 14 sind, wie Fig. 44 zeigt, in die durch den Schlitz 5 im Umschließungselement 4 geteilte Stecköffnung 7 (Fig. 25) eingesetzt, in der gegebenenfalls Lagerösen 68 angeordnet sind. Der Schlitz 5 ist ausreichend groß, sodaß die beiden Teile der Stecköffnung 7 in dem aus flexiblem Material bestehenden Umschließungselement 4 so weit voneinander entfernt werden können, daß der Lagerstift 14 vom Schlitz 5 aus beidseitig in die Stecköffnung 7 eingesetzt werden kann. Der weitere konstruktive Aufbau dieser Ausführung entspricht weitgehend dem der Ausführung nach den Fig. 31 bis 40. Die Gleitflächen 65 sind am Ventilschaft 11 oder dem Verbindungsteil 18 ausgebildet, der in der geschlitzten Führungshülse 81 entlang der Führungsflächen 85 geführt ist. Der Durchmesser des Lagerstiftes 14 ist geringer als der Durchmesser des Ventilschaftes 11 bzw. des Verbindungsteiles 18, wie aus dem in Fig. 46 gezeigten Schnitt durch den Lagerstift 14 ersichtlich ist. Der Schlitz 15 im Umschließungselement 4 muß in der Höhe zumindest den Hub des Ventils übergreifen. Alternativ ist es auch möglich, den Schlitz über den gesamten Umfang des Nockenelementes 2 zu erstrecken, sodaß das Umschließungselement 4 in zwei schmale Schlaufen aufgeteilt ist, die nur im Haltebereich 6 durch den Lagerstift 14 verbunden sind. Für den axialen Halt des Umschließungselementes 4 ist es von Vorteil, wenn das Nockenelement 2 am Umfang eine Vertiefung aufweist, die seitlich von Randstegen 9 begrenzt ist, wobei deren Höhe maximal der Dicke des Umschließungselementes 4 entspricht. Bei einer Aufteilung in zwei Schlaufen sind bevorzugt auch die die Nut 31 begrenzenden Ränder mit Randstegen 9 versehen. Die Nut 31 ist in dieser Ausführung nur über den Nockenbereich vorgesehen, kann aber ebenso wie in der Ausführung nach den Fig. 32 bis 40 auf dem Nockenelement 2 rundum ausgebildet sein.
Eine weitere Variante ist in Fig. 49 gezeigt. In dieser Ausführung schneidet die Achse 71 des Ventilschafts 11 die Achse 8 der Trägerwelle 1 nicht, sondern läuft mit Abstand dazu vorbei. Der Ventiltrieb ist somit asymmetrisch, sodaß durch verschobene Abroll- und Berührungslinien sich Änderungen im Öffnungs- und Schließzeitpunkt sowie in der Öffnungsdauer ergeben. Der übrige Aufbau dieser Ausführung entspricht dem der be- reits oben beschriebenen Ausführungen. Der Führungssteg 22 greift in die umlaufende Nut 31 des Nockenelementes 2 ein, und der Ventilschaft 11 ist bis in den Haltebereich 6 des Umschließungselementes 4 durch die Führungshülse 81 geführt. Die Verbindung des Ventilschaftes 11 und des Umschließungselementes 4 ist durch den geschnittenen Lagerstift 14 angedeutet. Eine asymmetrische Anordnung und Führung des Ventils ist bei allen vorstehend beschriebenen Ausführungen möglich. Sie erlaubt zusätzlich auch eine steilere Anordnung der Einlaß- bzw. Auslaßkanäle 89, wenn die seitliche Versetzung der Trägerwelle in der in Fig. 49 gezeigten Richtung, also nach der von den Kanälen 89 abgewendeten Seite erfolgt.

Claims

Patentansprüche:
1. Ventiltrieb, insbesondere für Brennkraftmaschinen von motorgetriebenen Einrichtungen, Kraftfahrzeugen, od. dgl. mit mindestens einem auf einer angetriebenen Welle (1) angeordneten Nockenelement (2), und mit mindestens einem vom Nockenelement (2) verschiebbaren, einen Ventilschaft (11) aufweisenden Hubventil (10), wobei das Nockenelement (2) drehbar innerhalb eines flexiblen Umschließungselementes (4) angeordnet ist, das mit einem Ende des Ventilschafts (11) in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß das mit dem Umschließungselement (4) in Verbindung stehende Ende des Ventilschafts
(11) in Verschieberichtung des Ventils (10) geführt ist.
2. Ventiltrieb nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Umschließungselement (4) und dem Ventilschaft (11) ein Halter (12) ausgebildet ist, der an zylinderkopffesten Führungsflächen (85) führbare Gleitflächen (65) aufweist.
3. Ventiltrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (12) über das Nockenelement (2) in axialer Richtung der Welle (1) vorsteht, und die Gleitflächen (65) am vorstehenden Bereich (61) des Halters (12) vorgesehen sind.
4. Ventiltrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Nockenelement (2) zwei voneinander axial beabstandete Nockenbereiche und zwischen diesen eine Nut (31) aufweist, die in Verlängerung der Gleitflächen (65) des Halters (12) angeordnet ist, wobei das Umschließungselement (4) im Haltebereich (6) für den Ventilschaft (11) einen mit der Nut (31) korrespondierenden Schlitz (5) aufweist.
5. Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (12) eine Lagerhülse (68) im Umschließungselement (4) und einen mit dem Ventilschaft (11) in Verbindung stehenden Lagerstift (14) umfaßt, der in der Lagerhülse (68) drehbar gelagert ist.
6. Ventiltrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerstift (14) mit einem Verbindungsteil (18) versehen ist, der mit dem Ventilschaft (11) verbunden ist.
7. Ventiltrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerstift (14) und der Verbindungsteil (18) eine L-Form aufweisen.
8. Ventiltrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerstift (14) und der Verbindungsteil (18) eine T-Form aufweisen, wobei der Verbindungsteil (18) den Schlitz (5) des Haltebereichs (6) des Umschließungselementes (4) durchsetzt und mit dem Ventilschaft (11) verbunden ist.
9. Ventiltrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilschaft (11) in bezug auf das Nockenelement (2) in axialer Richtung der Welle (1) versetzt angeordnet ist.
10. Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (12) einen im Umschließungselement (4) angeordneten Lagerstift (14) und eine am Ende des Ventilschaftes (11) angeordnete Öse (78) aufweist, die der Lagerstift (14) durchsetzt, wobei die Gleitflächen (65) am Ventilschaft (11) ausgebildet sind.
11. Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (12) eine Bohrung (62) aufweist, deren Achse in der Achse des Ventilschaftes (11) liegt.
12. Ventiltrieb nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, daß das Ende des Ventilschaftes (11) eine Gewindebohrung aufweist, und eine Befestigungsschraube (63) die Bohrung (62) des Halters (12) durchsetzt.
13. Ventiltrieb nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (1) in Verlängerung der Befestigungsschraube (63) eine Bohrung (30) aufweist, durch die die Befestigungsschraube (63) zugänglich ist.
14. Ventiltrieb nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (62) des Halters (12) eine Gewindebohrung ist, in die das Ende des Ventilschaftes (11) eingeschraubt ist.
15. Ventiltrieb nach Anspruch 1 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß am Ventilschaft (11) Gleitflächen (65) vorgesehen sind, die sich bis zu dem mit dem Umschließungselement (4) in Verbindung stehenden Ende des Ventilschaftes (11) erstrecken, und an sich in Verschieberichtung des Ventils (10) erstreckenden, zylinderkopffesten Führungsflächen (85) geführt sind.
16. Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Umschließungselement (4) beidseitig ein Halter (12) für je ein am oberen Ende neben dem Nockenelement (2) geführtes Ventil (10) zugeordnet ist.
17. Ventiltrieb nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Ventile (10) zwischen zwei Nockenelementen (2) vorgesehen sind, wobei die beiden Halter (12) einen gemeinsamen mit beiden Umschließungselementen (4) verbundenen Lagerstift (14) aufweisen.
18. Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilschaft (11) in den Ventilteller (69) und/oder in den Verbindungsteil (18) eingeschraubt ist.
19. Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilteller (69) sich schräg zum Ventilschaft (11) erstreckt.
20. Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschieberichtung des Ventils (10) vom rechten Winkel zur Drehachse (8) der Welle (1 ) abweicht, und der Ventilschaft (11) relativ zum Nockenelement (2) parallel zur Welle (1) verschiebbar angeordnet ist.
21. Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (71) des Ventilschafts (11) von der dazu parallelen Axialebene der Welle (1) seitlich versetzt ist.
22. Zylinderkopf für einen Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, daß er eine halbkreisförmige Lagerausnehmung (91) für die Welle (1) und eine halbkreisförmige Lagerausnehmung (86) für jedes Nockenelement (2) aufweist, wobei im Bereich einer Bohrung (88) zur Aufnahme des Ventilschafts (11) sich in Verschieberichtung des Ventil (10) erstreckende Führungsflächen (85) für das mit dem Umschließungselement (4) in Verbindung stehende Ende des Ventilschafts (11) vorgesehen sind
23. Zylinderkopf nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (88) in die Lagerausnehmung (86) für das Nockenelement (2) seitlich offen ist.
24. Zylinderkopf nach Anspruch 23 für einen Ventiltrieb nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderkopf (80) zwischen zwei Bohrungen (88) für zwei Ventile (10) einen Schlitz (87) zur Aufnahme eines gemeinsamen Lagerstiftes (14) aufweist.
25. Zylinderkopf nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsflächen (85) an Führungsstegen vorgesehen sind, die in der Lagerausnehmung (86) hochstehend angeordnet sind, wobei die Bohrung (88) durch die Lagerausnehmung (86) verläuft.
26. Zylinderkopf für einen Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, daß er ein Basiselement (20) mit einem Lagersteg (21) für die Welle (1) und mit einem Führungssteg (22) für das Ventil (10) aufweist, der im Bereich der Bohrung (88) zur Aufnahme des Ventilschafts (11) angeordnet ist, wobei dem Führungssteg (22) Führungsflächen (85) für das mit dem
Umschließungselement (4) in Verbindung stehende Ende des Ventilschafts (11) zugeordnet sind.
27. Zylinderkopf nach Anspruch 25 oder 26 für einen Ventiltrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Führungsstege (22) maximal der Breite der Nut (31) im Nockenelement (2) entspricht.
28. Zylinderkopf nach einem der Ansprüche 22 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß in die Bohrung (88) eine Führungshülse (81) eingesetzt ist, deren oberes Ende einen Schlitz (82) aufweist, wobei die Führungsflächen (85) in der Führungshülse (81) über die Höhe des Schlitzes (82) vorgesehen sind.
29. Zylinderkopf nach Anspruch 22 für einen Ventiltrieb nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß zwei jeweils mit einem Ventil (10) versehene Ein- oder Auslaßkanäle (89) zwischen den beiden Nockenelementen (2) angeordnet sind.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1596050A1 (de) * 2004-05-14 2005-11-16 Renault s.a.s. Brennkraftmaschine mit konkavem Kolben der mit einer konvexen Quetschfläche am Zylinderkopf zusammenwirkt
EP1752621A1 (de) * 2005-08-13 2007-02-14 Dr. Ing. H.C.F. Porsche Aktiengesellschaft Zwangsgesteuerter Ventiltrieb
EP1607588A3 (de) * 2004-06-18 2008-08-20 Dr. Ing. h.c. F. Porsche Aktiengesellschaft Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine
EP2065572A2 (de) * 2007-11-29 2009-06-03 Caterpillar, Inc. Vorrichtung und Verfahren zur Halterung einer Ventilbrücke
FR3000534A1 (fr) * 2013-01-02 2014-07-04 Peugeot Citroen Automobiles Sa Liaison entre la queue d'une soupape et son actionneur
EP2860362A1 (de) 2013-10-11 2015-04-15 König, Harald Desmodromische Ventilsteuerung

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6904882B2 (en) * 1999-08-12 2005-06-14 Stefan Battlogg Valve mechanism, in particular for internal combustion engines of motor vehicles
US8087393B2 (en) * 2007-05-18 2012-01-03 Arrow Leads, Inc. Zero float valve for internal combustion engine and method of operation thereof
US8033261B1 (en) 2008-11-03 2011-10-11 Robbins Warren H Valve actuation system and related methods
US8622039B2 (en) 2010-12-22 2014-01-07 James T. Dougherty Rockerless desmodromic valve system
US9366158B1 (en) * 2010-12-22 2016-06-14 James T. Dougherty Unitary cam follower and valve preload spring for a desmodromic valve mechanism
CN102425466A (zh) * 2011-09-28 2012-04-25 上海交通大学 无气门弹簧内燃机气门机构
SG11201600508YA (en) * 2013-07-26 2016-02-26 Ibos Innovations Pty Ltd Piston machine
WO2020227779A1 (en) * 2019-05-15 2020-11-19 Kenneth David Burrows A valve control assembly
WO2021007765A1 (zh) * 2019-07-16 2021-01-21 赵秀雄 引擎的气门传动机构

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1937152A (en) * 1930-12-23 1933-11-28 Junk Walter Positive valve control for internal combustion engines
GB741831A (en) * 1953-02-03 1955-12-14 Kelston Engineering Company Lt An improved operating mechanism for lift valves
DE3700715A1 (de) * 1986-01-22 1987-07-23 Volkswagen Ag Zwangssteuerung fuer ein ventil
WO2001012958A1 (de) * 1999-08-12 2001-02-22 Stefan Battlogg Ventiltrieb, insbesondere für brennkraftmaschinen von kraftfahrzeugen

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1238175A (en) * 1917-04-09 1917-08-28 Hulbert S Clark Elastic puppet-valve.
US2858818A (en) * 1957-11-07 1958-11-04 Joseph H Bailey Engine valve operating cam
JPH03168307A (ja) * 1989-11-24 1991-07-22 Takuya Matsumoto エンジンのバルブ駆動装置
US20020073948A1 (en) * 1998-06-16 2002-06-20 Stefan Battlogg Valve mechanism, in particular for internal combustion engines

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1937152A (en) * 1930-12-23 1933-11-28 Junk Walter Positive valve control for internal combustion engines
GB741831A (en) * 1953-02-03 1955-12-14 Kelston Engineering Company Lt An improved operating mechanism for lift valves
DE3700715A1 (de) * 1986-01-22 1987-07-23 Volkswagen Ag Zwangssteuerung fuer ein ventil
WO2001012958A1 (de) * 1999-08-12 2001-02-22 Stefan Battlogg Ventiltrieb, insbesondere für brennkraftmaschinen von kraftfahrzeugen

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1596050A1 (de) * 2004-05-14 2005-11-16 Renault s.a.s. Brennkraftmaschine mit konkavem Kolben der mit einer konvexen Quetschfläche am Zylinderkopf zusammenwirkt
FR2870292A1 (fr) * 2004-05-14 2005-11-18 Renault Sas Moteur a combustion muni d'un piston concave cooperant avec une surface de chasse convexe de la culasse
EP1607588A3 (de) * 2004-06-18 2008-08-20 Dr. Ing. h.c. F. Porsche Aktiengesellschaft Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine
EP1752621A1 (de) * 2005-08-13 2007-02-14 Dr. Ing. H.C.F. Porsche Aktiengesellschaft Zwangsgesteuerter Ventiltrieb
EP2065572A2 (de) * 2007-11-29 2009-06-03 Caterpillar, Inc. Vorrichtung und Verfahren zur Halterung einer Ventilbrücke
FR3000534A1 (fr) * 2013-01-02 2014-07-04 Peugeot Citroen Automobiles Sa Liaison entre la queue d'une soupape et son actionneur
EP2860362A1 (de) 2013-10-11 2015-04-15 König, Harald Desmodromische Ventilsteuerung

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