DE19918260A1

DE19918260A1 - Connection between valve of combustion motor and actuator shaft; has one ore more springs, which apply axial restoring force to space valve and actuator shaft from each other

Info

Publication number: DE19918260A1
Application number: DE19918260A
Authority: DE
Inventors: Marcus Abele; Martin Lechner
Original assignee: Mahle Ventiltrieb GmbH
Current assignee: Mahle Ventiltrieb GmbH
Priority date: 1999-04-22
Filing date: 1999-04-22
Publication date: 2000-10-26

Abstract

The connection has one ore more springs (5), which apply an axial restoring force to space the valve and the actuator shaft (1) from each other. Additional devices may be provided to cushion the springs. The valve face (3) sits in a sleeve, in which the spring may be arranged. The spring acts against a flange (6) fixed to the actuator shaft or against a component (7) connected to the shaft.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbindung zwischen einem Ven til eines Verbrennungsmotors und einem Aktuatorschaft. Der artige Verbindungen werden insbesondere bei elektromagneti schen Ventilsteuerungen eingesetzt und sind üblicherweise als starre Verbindungen ausgeführt.The invention relates to a connection between a Ven til an internal combustion engine and an actuator shaft. The like connections are particularly in electromagnetic valve controls and are usually used executed as rigid connections.

Die hohen Stellgeschwindigkeiten dieser Ventilsteuerungen führen jedoch auch zu hohen mechanischen Belastungen der bewegten und der feststehenden Bauteile solcher Systeme.The high positioning speeds of these valve controls however, also lead to high mechanical loads on the moving and fixed components of such systems.

Es ist bekannt, zur Reduzierung der Belastungen die beweg ten Massen elektromagnetisch vor dem Auftreffpunkt des Ven tils auf den Ventilsitz abzubremsen. Dies erfordert jedoch einen sehr hohen zusätzlichen Energieeinsatz.It is known to reduce the loads on the moving masses electromagnetically before the point of impact of the Ven brake on the valve seat. However, this requires a very high additional energy input.

Es ist ferner bekannt, im Bereich der Endlagen des Ventils eine hydraulische oder gummielastische Dämpfung vorzusehen. Derartige Systeme zeigen jedoch Nachteile bezüglich der Re produzierbarkeit ihrer Funktion aufgrund der Temperaturab hängigkeit ihrer Dämpfung, ihrem Verschleißverhalten und ihrer Eigenerwärmung.It is also known in the area of the end positions of the valve to provide hydraulic or rubber-elastic damping. However, such systems have disadvantages with regard to Re producibility of their function due to the temperature depending on their damping, their wear behavior and their self-heating.

Die Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, die auf das Ventil und den Ventiltrieb einwirkenden mechani schen Belastungen auf einfache und reproduzierbare Weise zu reduzieren. The invention is therefore concerned with the problem that mechani acting on the valve and the valve train loads in a simple and reproducible way to reduce.

Dieses Problem wird gelöst durch eine Ausbildung der Ver bindung zwischen Aktuatorschaft und Ventilschaft nach dem kennzeichnenden Merkmal der Ansprüche 1 bzw. 6. Vorteilhaf te Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.This problem is solved by training the United States binding between actuator stem and valve stem after the Characteristic feature of claims 1 and 6. Advantageous Further training is the subject of the subclaims.

Grundgedanke der Erfindung ist es, die Kopplung zwischen Ventil und Aktuator flexibel auszuführen, sodaß beim Auf treffen des Ventilkopfes auf den Ventilsitz der Aktuator noch eine kleine Wegstrecke - vorzugsweise gegen Federkraft - zurücklegen kann. Dies führt zu einer Vermin derung des Auftreffimpulses und einer entsprechenden Ver minderung der mechanischen Belastungen des Ventils. Bezogen auf die verbundenen Bauteile führt die erfindungsgemäße Ausführung zumindest für eine Bewegungsrichtung bei einer abrupten Verzögerung oder Beschleunigung des ersten Bau teils zu einer unterschiedlichen und zeitversetzten Verzö gerung des zweiten Bauteils.The basic idea of the invention is the coupling between Valve and actuator to be executed flexibly, so that when opening meet the valve head on the valve seat of the actuator a short distance - preferably against Spring force - can travel. This leads to a vermin change of the impulse and a corresponding Ver reduction of mechanical loads on the valve. Based the invention leads to the connected components Execution at least for one direction of movement in a abrupt deceleration or acceleration of the first construction partly at a different and delayed delay the second component.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Beispiels nä her erläutert. Es zeigt:The invention is based on an example ago explained. It shows:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Verbindung zwischen Ventil und Aktuator Fig. 1 shows a connection between the valve and actuator according to the invention

Fig. 2 eine Ventilverbindung, bei der Aktuatorschaft und Ventil durch eine Feder distanziert sind (Prinzipumkehrung zu Fig. 1). Fig. 2 shows a valve connection in which the actuator stem and valve are spaced by a spring (reversal of principle to Fig. 1).

Ein Aktuatorschaft 1 und ein Ventilschaft 2 sind durch eine Verbindung gekoppelt, die es bei Auftreten von Verzöge rungskräften ermöglicht, daß sich beide unter Aufbringung einer Rückstellkraft voneinander distanzieren bzw. entfer nen. Hierzu greifen am Ventilschaft an sich bekannte Ven tilkegelstücke 3 an, die von einer Hülse 4 umgeben sind. Die Hülse 4 erstreckt sich in axialer Richtung sowohl im Bereich des Ventilschaftendes als auch im Bereich des Ak tuatorschaftendes und weist im Bereich der Ventilkegelstüc ke 3 einen entsprechenden Kegelwinkel auf, sodaß die Ven tilkegelstücke flächig an der Hülse 4 anliegen. Zwischen der Hülse 4 und dem Aktuatorschaft 1 liegt eine Feder 5, die sich in axialer Richtung gegen einen an dem Aktuator schaft 1 angeformten Bund 6 und gegen die Hülse bzw. gegen ein mit der Hülse z. B. durch ein Gewinde (nicht darge stellt) verbundenes Bauteil 7 abstützt. Dadurch werden Ven tilschaft 2 und Aktuatorschaft 1 gegeneinander gezogen, wo bei die Zugkraft durch die Hülse 4 übertragen wird.An actuator stem 1 and a valve stem 2 are coupled by a connection which, when delays occur, enables forces to be distanced or removed from one another by applying a restoring force. For this purpose, known valve cone pieces 3 engage on the valve stem, which are surrounded by a sleeve 4 . The sleeve 4 extends in the axial direction both in the area of the valve stem end and in the area of the actuator stem end and has a corresponding cone angle in the area of the valve cone piece 3 , so that the Ven til cone pieces bear flat against the sleeve 4 . Between the sleeve 4 and the actuator shaft 1 is a spring 5 , which is in the axial direction against a molded on the actuator shaft 1 collar 6 and against the sleeve or against a with the sleeve z. B. by a thread (not shown Darge) connected component 7 supports. Thereby Ven tilschaft 2 and actuator shaft 1 are pulled against each other, where the tensile force is transmitted through the sleeve 4 .

Durch unterschiedlich weites Eindrehen des Bauteils 7 in die Hülse bzw. mittels Distanzscheiben 8 kann die Vorspan nung der Feder 5 variiert werden.By screwing the component 7 into the sleeve or using spacers 8 , the preload of the spring 5 can be varied.

Trifft beim Schließvorgang des Ventils das Ventil mit hoher Geschwindigkeit auf den Ventilsitz auf, so erfolgt durch die erfindungsgemäße Verbindung eine Entkopplung zwischen Ventil und Aktuator. Der Aktuatorschaft ist gegen die Kraft der Feder 5 in axiale Richtung bewegbar und kann somit ein gewisse Wegstrecke zurücklegen, während das Ventil schon am Ventilsitz anliegt. Dadurch wird der Auftreffimpuls am Ven tilsitz beim Schließvorgang des Ventils reduziert.If the valve strikes the valve seat at high speed during the closing process of the valve, the connection according to the invention decouples between the valve and the actuator. The actuator shaft can be moved in the axial direction against the force of the spring 5 and can therefore travel a certain distance while the valve is already resting on the valve seat. This reduces the impact pulse on the valve seat when the valve closes.

Die in Fig. 2 dargestellte Verbindung stellt eine Umkehrung des Prinzips nach Fig. 1 dar. Aktuatorschaft 1 und Ventil schaft 2 werden durch die Feder 5 auf Distanz gehalten an statt aneinander gezogen. Die Funktion und die Anordnung der übrigen Bauteile entspricht der Ausführung nach Fig. 1. Falls erforderlich kann sowohl am Aktuatorschaft als auch am Ventilschaftende eine Zentrierung für die Feder ange formt sein. Durch diese Anordnung wird die Bewegung des Ak tuators beim Öffnen des Ventils in Abhängigkeit von der Fe derkonstante mit Verzögerung auf das Ventil übertragen.The connection shown in Fig. 2 represents a reversal of the principle of FIG. 1. Actuator stem 1 and valve stem 2 are held by the spring 5 at a distance from instead of pulled together. The function and arrangement of the other components corresponds to the embodiment according to FIG. 1. If necessary, a centering for the spring can be formed on both the actuator stem and the valve stem end. With this arrangement, the movement of the actuator is transmitted to the valve with a delay when the valve opens, depending on the spring constant.

Claims

1. Verbindung zwischen einem Ventil und einem Aktuator schaft, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil und der Aktuatorschaft (1) in axiale Richtung gegen eine zwischen beiden Bauteilen wirkende Rückstellkraft voneinander distanzierbar sind.1. Connection between a valve and an actuator shaft, characterized in that the valve and the actuator shaft ( 1 ) can be distanced from each other in the axial direction against a restoring force acting between the two components.

2. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung eine oder mehrere Federn (5) zur Er zeugung der Rückstellkraft aufweist.2. Connection according to claim 1, characterized in that the connection has one or more springs ( 5 ) for generating the restoring force.

3. Verbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich Mittel zur Dämpfung der Rückstellfedern vorhanden sind.3. Connection according to claim 2, characterized, that additional means for damping the return springs available.

4. Verbindung zwischen einem Ventil und einem Aktuator schaft nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Merkmale:

a) am Ventilschaftende greifen an sich bekannte Ventilkegelstücke (3) ein,
b) die Ventilkegelstücke (3) sitzen in einer Hül se (4), die sich in axialer Richtung sowohl im Bereich des Ventilschaftendes als auch des Ak tuatorschaftendes erstreckt,
c) innerhalb der Hülse (4) ist eine Feder (5), die sich in axialer Richtung gegen einen am Aktuatorschaft (1) angeformten Bund (6) und gegen die Hülse (4) bzw. ein mit der Hülse verbundenes Bauteil (7) abstützt und dadurch das Ventil und den Aktuatorschaft (1) gegen einander zieht.

4. Connection between a valve and an actuator shaft according to one of the preceding claims, characterized by the features:

a) at the valve stem end, known valve cone pieces ( 3 ) engage,
b) the valve cone pieces ( 3 ) are seated in a sleeve ( 4 ) which extends in the axial direction both in the region of the valve stem end and of the actuator stem end,
c) inside the sleeve ( 4 ) is a spring ( 5 ), which is axially directed against a collar ( 6 ) formed on the actuator shaft ( 1 ) and against the sleeve ( 4 ) or a component ( 7 ) connected to the sleeve supports and thereby pulls the valve and the actuator shaft ( 1 ) against each other.

5. Verbindung zwischen einem Ventil und einem Aktuator schaft nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch die Merkmale:

a) am Aktuatorschaftende greifen an sich bekannte Ventilkegelstücke (3) ein,
b) die Ventilkegelstücke (3) sitzen in einer Hül se (4), die sich in axialer Richtung sowohl im Bereich des Ventilschaftendes als auch des Ak tuatorschaftendes erstreckt,
c) innerhalb der Hülse (4) ist eine Feder (5), die sich in axialer Richtung gegen einen am Ventilschaft (2) angeformten Bund (6) und ge gen die Hülse (4) bzw. ein mit der Hülse ver bundenes Bauteil (7) abstützt und dadurch das Ventil und den Aktuatorschaft (1) gegeneinan der zieht.

5. Connection between a valve and an actuator shaft according to claim 1 to 3, characterized by the features:

a) at the actuator stem end, known valve cone pieces ( 3 ) engage,
b) the valve cone pieces ( 3 ) are seated in a sleeve ( 4 ) which extends in the axial direction both in the region of the valve stem end and of the actuator stem end,
c) within the sleeve ( 4 ) is a spring ( 5 ) which is in the axial direction against a molded on the valve stem ( 2 ) collar ( 6 ) and ge conditions the sleeve ( 4 ) or a ver with the sleeve connected component ( 7 ) supports and thereby pulls the valve and the actuator shaft ( 1 ) against each other.

6. Verbindung zwischen einem Ventil und einem Aktuator schaft, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanz zwischen Ventil und Aktuatorschaft (1) in axialer Richtung gegen eine zwischen beiden Bautei len wirkende Rückstellkraft verminderbar ist. 6. Connection between a valve and an actuator shaft, characterized in that the distance between the valve and the actuator shaft ( 1 ) can be reduced in the axial direction against a restoring force acting between the two components.

7. Verbindung nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellkraft durch eine Feder (5) erzeugt wird.7. Connection according to claim 6, characterized in that the restoring force is generated by a spring ( 5 ).