WO2003054361A1 - Führungsleiste für den ventiltrieb einer brennkraftmaschine - Google Patents

Führungsleiste für den ventiltrieb einer brennkraftmaschine Download PDF

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Michael Haas
Norbert Geyer
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Ina-Schaeffler Kg
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    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/46—Component parts, details, or accessories, not provided for in preceding subgroups
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/12—Transmitting gear between valve drive and valve
    • F01L1/14—Tappets; Push rods
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2307/00—Preventing the rotation of tappets

Definitions

  • the invention relates to a guide rail for the valve train of an internal combustion engine, with receiving spaces containing valve tappets arranged one behind the other at intervals in the bar, flats which are formed on flats in order to secure a valve tappet against rotation about its central longitudinal axis on the lateral surface of the tappet the guide bar are supported, which are located within the associated receiving space.
  • Such a guide bar is used in internal combustion engines to prevent twisting of valve lifters, which are designed as roller lifters. It also serves as an assembly aid and can be used especially for the roller tappets of a bumper valve train.
  • roller tappets for certain engines with a V-shaped arrangement of the cylinders are expanded in a trumpet shape at the contact point of the bumper, since the bumper would otherwise have contact with the associated spring support plate due to its tilt angle to the longitudinal axis of the tappet. It is therefore the object of the invention to avoid such contact and to find a constructive solution for a guide rail in which valve tappets which are flared like a trumpet can be inserted and held in a simple manner.
  • each receiving space of the guide rail is assigned an insertion hole into which the valve tappet is inserted with a molded trumpet-like end in the direction of its longitudinal axis, then shifted axially parallel to the flats of the guide rail acting as anti-rotation flats and then is slightly shifted again in the axial direction.
  • the receiving space of the guide rail can be assigned recesses in which the trumpet-like end of the valve lifter is arranged and held.
  • the recesses in the guide bar can be designed in the form of a segment of a circle.
  • the object is achieved according to the invention in that the guide bar is divided into two strip parts which can be detached from one another along a plane of symmetry running through the receiving spaces.
  • Locking devices can be arranged on the two longitudinal ends of the guide bar. These can be designed as clip connections.
  • the guide bar can be designed, for example, as a fiber-reinforced plastic part or as a metal stamped part.
  • Figure 1 shows a first embodiment of a guide rail according to the invention
  • Figure 2 shows a second embodiment of a guide rail according to the invention
  • Figure 3 shows a third embodiment of a guide rail according to the invention, which corresponds in its basic form to that of Figure 1, but is thinner.
  • the guide bar 1 shown in FIG. 1 has a plurality of receiving spaces 2 for valve tappets 3 arranged one behind the other at intervals.
  • two receiving spaces 2 are arranged in pairs and connected to an insertion bore 4 through which a valve tappet 3 provided with a trumpet-like end 5 can be inserted.
  • the valve lifter 3 is provided with flats on its outer surface. These interact with flats 6 of the guide bar 1, which are arranged within the receiving spaces 2 when the valve tappet 3 inserted into the insertion bore 4 is moved from there into one of the two receiving spaces 2 arranged in pairs.
  • the longitudinal axis of the valve tappet 3 is displaced in parallel.
  • the flats of the valve tappet 3 and the flats Flattenings 6 of the guide bar 1 are now mutually supported, so that rotation of the valve lifter 3 held by the guide bar 1 about its longitudinal axis is not possible.
  • valve tappet 3 After the displacement from the insertion bore 4 into the receiving space 2, the valve tappet 3 is pulled downward in the piston direction, that is to say in the direction of its longitudinal axis.
  • the trumpet-like end 5 of the valve tappet 3 arrives in recesses 7 in the form of a segment of the guide bar 1, which are assigned to each receiving space 2. In this way, movement of the valve tappet 3 back into the insertion bore 4 is prevented. If the guide bar 1 is completely equipped with valve lifters 3 in this way, it can be mounted on the internal combustion engine.
  • the guide strip 8 shown in FIG. 2 also has a plurality of receiving spaces 9 for the valve lifters 3, which are arranged in pairs one after the other.
  • Each receiving space 9 is designed as a stepped bore, flats 10 for preventing the rotation of the valve tappet 3 used about its longitudinal axis being formed in the guide bar 8 on the lower bore part with the smaller diameter in the drawing.
  • the trumpet-like end 5 of the valve tappet 3 can be supported axially on the annular contact surface 11, which separates the lower bore part from the upper bore part of the receiving space (9).
  • the guide strip 8 is divided into two strip parts 13 and 14 along a plane of symmetry 12 which runs through all the receiving spaces 9. During assembly, these are placed around the flats of the valve lifters 3 to be used as anti-rotation surfaces and are assembled to form the guide strip 8. Then they are fastened to one another with locking devices 15, which are arranged at the longitudinal ends of the guide bar 8 and are designed as clip connections. In this way, the valve lifters 3 can neither fall out nor be removed upwards or downwards.
  • the guide strip 16 shown in FIG. 3 is a metal stamped part and can be produced in a simple manner from a strip material. It is designed with the insertion bores 4, the receiving spaces 2, the flats 6 and the cutouts 7 in a manner similar to that of the guide bar 1 according to FIG. 1. When using strip material, the overall height of the guide bar 16 can be reduced to approximately 2 to 3 mm.
  • the thickness of the guide rail can vary depending on the cam stroke and the height of the anti-rotation surfaces of the internal combustion engine.
  • the material used also determines the design and height of the guide bar.
  • the use of fiber-reinforced plastic leads, for example, to a strip design as shown in FIGS. 1 and 2.

Abstract

Bei einer Führungsleiste für den Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine mit in der Leiste (1) in Abständen hintereinander angeordneten, Ventilstössel (3) enthaltenden Aufnahmeräumen (2), sind jeweils zur Sicherung eines Ventilstössels (3) gegen Verdrehen um seine Zentrale Längsachse an der Mantelfläche des Stössels (3) Abflachungen ausgebildet. Diese sind an Abflachungen (6) der Führungsleiste (1) abgestützt, die sich innerhalb des zugehörigen Aufnahmeraums (2) befinden. Erfindungsgemäss ist jedem Aufnahmeraum (2) der Führungsleiste (1) eine Einführbohrung (4) zugeordnet, in welche der Ventilstössel (3) angeformten trompetenartigen Ende (5) in Richtung seiner Längsachse eingesteckt, anschliessend zu den als Verdrehsicherungsflächen wirkenden Abflachungen (6) der Führungsleiste (1) hin achsparallel verschoben und danach erneut in Achsrichtung geringfügig verlagert ist.

Description

Führungsleiste für den Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Führungsleiste für den Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit in der Leiste in Abständen hintereinander angeordneten, Ven- tilstößel enthaltenden Aufnahmeräumen, wobei jeweils zur Sicherung eines Ventilstößels gegen Verdrehen um seine zentrale Längsachse an der Mantelfläche des Stößels Abflachungen ausgebildet sind, welche an Abflachungen der Führungsleiste abgestützt sind, die sich innerhalb des zugehörigen Aufnahmeraums befinden.
Eine solche Führungsleiste wird zur Verhinderung von Verdrehungen von Ventilstößeln, die als Rollenstößel ausgebildet sind, in Brennkraftmotoren eingesetzt. Sie dient gleichzeitig als Montagehilfe und kann speziell für die Rollenstößel eines Stoßstangenventiltriebes verwendet werden.
In der Druckschrift DE 197 12 610 A1 , die eine Führungsleiste für eine Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art zeigt, ist erläutert, daß Verbrennungsmotoren üblicherweise Rollenventilstößel aufweisen, welche mit Nokkenerhebungen einer Nockenwelle in Eingriff stehen. Da die Stößel sich nicht um ihre Längsachse drehen dürfen, weil die Rollen an den Stößeln in derselben Ebene wie die Nockenerhebungen bleiben müssen, werden die Stößel in dem Zylinderblock der Brennkraftmaschine mit bestimmten Halterungsvorrichtungen in geeigneter Weise ausgerichtet und deren Verdrehungen verhindert. Zusammenfassung der Erfindung
Die Rollenstößel für bestimmte Motoren mit V-förmiger Anordnung der Zylinder sind an der Kontaktstelle der Stoßstange trompetenförmig aufgeweitet, da die Stoßstange wegen ihres Kippwinkels zur Stößellängsachse sonst Kontakt zu dem zugehörigen Federabstützblech haben würde. Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen solchen Kontakt zu vermeiden und eine konstruk- tive Lösung für eine Führungsleiste zu finden, in welcher trompetenförmig aufgeweitete Ventilstößel in einfacher Weise eingesetzt und gehalten werden können.
Diese Aufgabe wird nach einem ersten Vorschlag erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jedem Aufnahmeraum der Führungsleiste eine Einführbohrung zugeordnet ist, in welche der Ventilstößel mit einem angeformten trompetenartigen Ende in Richtung seiner Längsachse eingesteckt, anschließend zu den als Verdrehsicherungsflachen wirkenden Abflachungen der Führungsleiste hin achsparallel verschoben und danach erneut in Achsrichtung geringfügig verla- gert ist.
Dem Aufnahmeraum der Führungsschiene können Aussparungen zugeordnet sein, in welchen das trompetenartige Ende des Ventilstößels angeordnet und gehalten ist. Dabei können die Aussparungen der Führungsleiste kreisseg- mentförmig ausgebildet sein.
Nach einem weiteren Vorschlag wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Führungsleiste längs einer durch die Aufnahmeräume hindurch verlaufenden Symmetrieebene in zwei voneinander lösbare Leistenteile auf- geteilt ist.
An den beiden Längsenden der Führungsleiste können Verriegelungsvorrichtungen angeordnet sein. Diese können als Clip-Verbindungen ausgebildet sein. Die Führungsleiste kann beispielsweise als faserverstärktes Kunststoffteil oder als Metallstanzteil ausgeführt sein.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen jeweils in perspektivischer Darstellung:
Figur 1 eine erste Ausführung einer erfindungsgemäßen Führungsleiste;
Figur 2 eine zweite Ausführung einer erfindungsgemäßen Führungsleiste;
Figur 3 eine dritte Ausführung einer erfindungsgemäßen Führungsleiste, welche in der Grundform derjenigen nach Figur 1 entspricht, jedoch dünner ist.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
Die in Figur 1 dargestellte Führungsleiste 1 weist mehrere in Abständen hintereinander angeordnete Aufnahmeräume 2 für Ventilstößel 3 auf. Jeweils zwei Aufnahmeräume 2 sind paarweise angeordnet und mit einer Einführbohrung 4 verbunden, durch welche ein mit einem trompetenartigen Ende 5 versehender Ventilstößel 3 hindurchgesteckt werden kann. Der Ventilstößel 3 ist an seiner Mantelfläche mit Abflachungen versehen. Diese wirken mit Abflachungen 6 der Führungsleiste 1 zusammen, welche innerhalb der Aufnahmeräume 2 ange- ordnet sind, wenn der in die Einführbohrung 4 eingesteckte Ventilstößel 3 von dort in einen der beiden paarweise angeordneten Aufnahmeräume 2 verschoben wird. Bei dieser Bewegung erfolgt eine Parallelverschiebung der Längsachse des Ventilstößels 3. Die Abflachungen des Ventilstößels 3 und die Ab- flachungen 6 der Führungsleiste 1 stützen sich nun gegenseitig ab, so daß eine Verdrehung des von der Führungsleiste 1 gehaltenen Ventilstößels 3 um seine Längsachse nicht möglich ist.
Nach der Verschiebung aus der Einführbohrung 4 in den Aufnahmeraum 2 wird der Ventilstößel 3 nach unten in Kolbenrichtung, also in Richtung seiner Längsachse, gezogen. Dabei gelangt das trompetenartige Ende 5 des Ventilstößels 3 in kreissegmentförmige Aussparungen 7 der Führungsleiste 1 , die jedem Aufnahmeraum 2 zugeordnet sind. Auf diese Weise wird eine Bewegung des Ventilstößels 3 zurück in die Einführbohrung 4 verhindert. Wenn die Führungsleiste 1 auf diese Weise komplett mit Ventilstößeln 3 bestückt ist, kann sie an der Brennkraftmaschine montiert werden.
Die in Figur 2 dargestellte Führungsleiste 8 weist ebenfalls mehrere in Abstän- den hintereinander paarweise angeordnete Aufnahmeräume 9 für die Ventilstößel 3 auf. Jeder Aufnahmeraum 9 ist als Stufenbohrung gestaltet, wobei in der Führungsleiste 8 an dem in der Zeichnung unteren Bohrungsteil mit dem geringeren Durchmesser jeweils Abflachungen 10 zum Verhindern der Verdrehung des eingesetzten Ventilstößels 3 um seine Längsachse ausgebildet sind. Das trompetenartige Ende 5 des Ventilstößels 3 kann sich an der ringförmigen Anlagefläche 11 , die den unteren Bohrungsteil von dem oberen Bohrungsteil des Aufnahmeraumes (9) trennt, axial abstützen.
Die Führungsleiste 8 ist längs einer Symmetrieebene 12, welche durch alle Aufnahmeräume 9 hindurch verläuft, in zwei Leistenteile 13 und 14 aufgeteilt. Diese werden bei der Montage um die als Verdrehsicherungsflachen wirkenden Abflachungen der einzusetzenden Ventilstößel 3 gelegt und zur Bildung der Führungleiste 8 zusammengesetzt. Danach werden sie mit Verriegelungsvorrichtungen 15, die an den Längsenden der Führungsleiste 8 angeordnet und als Clip-Verbindungen ausgeführt sind, aneinander befestigt. Auf diese Weise können die Ventilstößel 3 weder nach unten noch nach oben herausfallen bzw. herausgenommen werden. Die in Figur 3 dargestellte Führungsleiste 16 ist ein Metallstanzteil und kann aus einem Bandmaterial in einfacher Weise hergestellt werden. Sie ist mit den Einführbohrungen 4, den Aufnahmeräumen 2, den Abflachungen 6 und den Aussparungen 7 ähnlich ausgeführt, wie die Führungsleiste 1 nach Figur 1. Bei Verwendung von Bandmaterial kann die Bauhöhe der Führungsleiste 16 auf etwa 2 bis 3 mm reduziert werden.
Je nach dem Nockenhub und der Höhe der Verdrehsicherungsflachen der Brennkraftmaschine kann die Dicke der Führungsleiste variieren. Auch der verwendete Werkstoff bestimmt die Ausführung und Höhe der Führungsleiste. Die Verwendung von faserverstärktem Kunststoff führt beispielsweise zu einer Leistenausführung, wie sie in den Figuren 1 und 2 dargestellt ist.
Bezugszahlenliste
Führungsleiste Aufnahmeraum
Ventilstößel
Einführbohrung trompetenartiges Ende
Abflachung
Aussparung
Führungsleiste
Aufnahmeraum
Abflachung
Anlagefläche
Symmetrieebene
Leistenteil
Leistenteil
Verriegelungsvorrichtung
Führungsleiste

Claims

Patentansprüche
1. Führungsleiste für den Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit in der Leiste (1 , 16) in Abständen hintereinander angeordneten, Ventilstößel (3) enthaltenden Aufnahmeräumen (2), wobei jeweils zur Sicherung eines Ventilstößels (3) gegen Verdrehen um seine zentrale Längsachse an der Mantelfläche des Stößels (3) Abflachungen ausgebildet sind, welche an Abfla- chungen (6) der Führungsleiste (1 , 16) abgestützt sind, die sich innerhalb des zugehörigen Aufnahmeraums (2) befinden, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Aufnahmeraum (2) der Führungsleiste (1 , 16) eine Einführbohrung (4) zugeordnet ist, in welche der Ventilstößel (3) mit einem angeformten trompetenartigen Ende (5) in Richtung seiner Längsachse eingesteckt, anschließend zu den als Verdrehsicherungsflachen wirkenden Abflachungen (6) der Führungsleiste (1 , 16) hin achsparallel verschoben und danach erneut in Achsrichtung geringfügig verlagert ist.
2. Führungsleiste nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß dem Auf- nahmeraum (2) der Führungsleiste (1 , 16) Aussparungen (7) zugeordnet sind, in welchen das trompetenartige Ende (5) des Ventilstößels (3) angeordnet und gehalten ist.
3. Führungsleiste nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aus- sparungen (7) der Führungsleiste (1 , 16) kreissegmentförmig ausgebildet sind.
4. Führungsleiste für den Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit in der Leiste (8) in Abständen hintereinander angeordneten, Ventilstößel (3) enthal- tenden Aufnahmeräumen (9), wobei jeweils zur Sicherung eines Ventilstößels (3) gegen Verdrehen um seine zentrale Längsachse an der Mantelfläche des Stößels (3) Abflachungen ausgebildet sind, welche an Abflachungen (10) der Führungsleiste (8) abgestützt sind, die sich innerhalb des zu- gehörigen Aufnahmeraums (9) befinden, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsleiste (8) längs einer durch die Aufnahmeräume (9) hindurch verlaufenden Symmetrieebene (12) in zwei voneinander lösbare Leistenteile (13, 14) aufgeteilt ist.
5. Führungsleiste nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an ihren beiden Längsenden Verriegelungsvorrichtungen (15) für zwei Leistenteile (13, 14) angeordnet sind.
6. Führungsleiste nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsvorrichtungen (15) als Clip-Verbindungen ausgebildet sind.
7. Führungsleiste (1 , 8) nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die Ausführung als faserverstärktes Kunststoffteil.
8. Führungsleiste (16) nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die Ausführung als Metallstanzteil.
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