EP1580405B1 - Desmodromic valve drive - Google Patents
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- EP1580405B1 EP1580405B1 EP05006467A EP05006467A EP1580405B1 EP 1580405 B1 EP1580405 B1 EP 1580405B1 EP 05006467 A EP05006467 A EP 05006467A EP 05006467 A EP05006467 A EP 05006467A EP 1580405 B1 EP1580405 B1 EP 1580405B1
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- F01L2305/00—Valve arrangements comprising rollers
Definitions
- the invention relates to a valve train for an internal combustion engine, with at least one driven cam element, the at least one valve forcibly opens and closes, wherein between the cam member and the valve stem at least one pivotable in a bearing intermediate member is provided.
- cam member is provided with a lateral groove, in which engages the head of the valve stem, or with a lateral web, which is encompassed by the head of the valve stem.
- Desmodromic valve trains are also known with an intermediate member between the cam member and the valve stem, for example from the GB 809,027 or the EP 1 205 643 ,
- the latter shows a toggle lever as an intermediate member, and the valve lift can be changed by pivoting the bearing of the first lever of the toggle lever on a circular arc. A complete shutdown of the valve can not be achieved.
- the invention now proposes that the bearing of the intermediate member is arranged approximately parallel to the valve stem adjustable, and that the valve is thereby silently laid, that the bearing is released and the lifting component of the movable connection between the intermediate member and the valve is locked.
- a shutdown of a valve or an associated cylinder of the internal combustion engine can be done because the pivot axis is changed, so instead of the valve, the stock up and down is moved.
- degrees of freedom and attitudes without the forced guidance must be given up.
- the forcibly guided valve stem may be rotatably supported about its longitudinal axis by the intermediate member.
- the rotatable attitude allows the valve stem to rotate under the influence of non-longitudinal forces, thereby providing more balanced loading and wear of the valve stem and its guide in the cylinder head.
- the valve stem may have a rotationally symmetrical head, in particular a ball head, which is mounted in a receptacle of the intermediate member.
- a play-free ball joint-like connection of the valve stem to the moving on the arc intermediate member is possible with selection of a suitable elastic valve material, so that the shaft can bend slightly.
- the intermediate member has a receptacle for the head of the valve stem, which allows a compensating movement in the longitudinal direction of the intermediate member.
- the receptacle represents, in particular, a part of an undercut groove extending in the longitudinal direction of the intermediate member, which can be open towards the free end.
- the intermediate member has two interconnected tabs, which have mutually complementary to a receptacle for the head of the valve stem recesses.
- the intermediate member is preferably connected to the enclosing element by means of a bearing pin which is arranged parallel to the axis of rotation of the cam element.
- the flexible enclosing element can therefore in particular have chain links, wherein the bearing pin forms a bolt of the chain.
- the enclosing element may form a closed chain, with the cam element circulating between the link plates. But it is also possible that chain links are provided only in the connection area with the enclosing element, and the remaining portion of the enclosing element is formed from a band or the like.
- a further preferred embodiment provides that the two straps of the intermediate link each have an eyelet which engage between the link plates and are penetrated by a pin of the chain.
- the two eyelets can embrace the link plates from the outside fork-shaped.
- the valve trains shown in the figures each have a camshaft having a cylindrical or hollow cylindrical support rod and at least one cam member 2 which is rotatably mounted on the support rod.
- the cam element 2 has a cam region 3 and a base circle region 4 which is concentric with the support rod (FIG. 1) and extends over the greater part of the circumference of the cam element 2 in the exemplary embodiments shown.
- the axis of rotation of the support rod and the cam elements 2 is denoted by 1.
- the valve 7 has a valve stem 8, at the lower end of which a valve disk is provided, and which is slidably guided in a guide held in the cylinder head 5 or the like.
- the head 9 of the valve stem 8 is rotationally symmetrical, for example, a ball head, and freely rotatably mounted in a receptacle 12 of an intermediate member 11 about the longitudinal axis 6.
- the valve 7 can thus respond to various loads during opening and closing in such a way that it twists. This avoids prematurely unilateral wear in the leadership of the cylinder head 5 and the receptacle 12 of the intermediate member 11, and Abnweilened in the valve seat.
- the intermediate member 11 is pivotally mounted in a bearing 22, which preferably also has a trained as a ball head bearing head 23.
- This bearing may also have a hinge pin. The like., Or be executed differently, as will be explained below.
- the intermediate member 11 abuts the peripheral surface 3, 4 of the cam member 2, so that it is pivoted by the rotation of the cam member 2 in the bearing 22 back and forth.
- the bearing 22 can also be adjustable to compensate for tolerances of the individual parts and to adjust them. The adjustment can be mechanical, hydraulic or otherwise.
- cam element 2 is surrounded by a flexible, as inelastic encircling element 25 on which a bearing pin 14 is provided.
- the enclosing element 25 rests substantially free of play on the circumference of the cam member 2, and consists in particular od of a chain.
- Whose members 26 are hinged together. It can also from a low-friction material band, for example a steel band, a fiber-reinforced textile loop in the circumferential direction or the like, or be formed from a combination of these two elements.
- a fiber-reinforced fabric loop is produced in particular in a textile rotary work technique (circular weaving etc.), and contains, for example, aramid fibers or the like as circumferentially extending threads which have a high length consistency and temperature resistance.
- the cam member 2 rotates in the enclosing member 25, the cam portion 3 generates a circumferential recess or bulge of the enclosing element, which causes a pivoting of the intermediate member 11, so that the intermediate member movably held valve 7 is moved downwards and opened, and after passage of the cam portion 3 pulled back up and closed.
- a light spring surrounding the valve stem 8 does not serve to return the valve, but secures the closed position of the valve in the base circle region.
- the spring serves as a locking spring, in particular to compensate for thermally induced changes and tolerances.
- the intermediate member 11 is a drag lever, which is pivotally mounted at one end on the cylinder head 5 in the bearing 22.
- the bearing 22 is provided in this embodiment with a spherical bearing head 23 which is mounted in a spherical receptacle 19, so that the valve 7 connected to the second end of the intermediate member 11 moves on a circular arc. Since the valve stem 8 in its guide in the cylinder head 5 moves in a straight line, a ball joint between the head 9 and the intermediate member would bend the valve stem 8 (in the drawing to the left). This is indeed feasible with appropriate choice of material for the valve stem 8, but much cheaper is the embodiment shown in Fig.
- the leaf spring 30 thus fulfills the function of a valve clearance compensation.
- Fig. 3 shows an embodiment in which the valve stem 8 is connected to the intermediate member 11 via a second intermediate member forming the handlebar 10, so that the joints need no compensation game.
- the receptacle 12 and arranged on the handlebar 10 head 31 also form a backlash-free ball joint as shown in this embodiment on the valve stem 8 receptacle 32 with the second head 31 of the handlebar 10.
- the valve stem 8 could of course, as in the other embodiments with the head Be provided 9, so that the handlebar 10 on one side a head 31 and on the other side the receptacle 32 has.
- Fig. 4 shows an embodiment of the invention, which allows the shutdown of the valve 7 despite rotating camshaft, and therefore can be used to shut off a valve or cylinder.
- Trained as a drag lever intermediate member 11 is pivotable as well as in the embodiment of FIG. 1 in the bearing 22 and provided with a game having receptacle 12 in which the head 9 can move.
- the bearing 22 is adjustable in this embodiment in the cylinder head 5, and is od in the functional position by a latch 24.
- the bolt 24 is moved out of its engagement with the bearing 22, whereupon the bearing 22 can move approximately parallel to the valve stem 8.
- the end of the intermediate member 11 connected to the valve stem 8 is fixed by means of a second latch 29 or the like in the closed position.
- the cam member 2 continues to move the intermediate member 11, however, the pivot axis has changed and is now set by the bolt 29 while the bearing 22 is moved up and down.
- a common locking device may be provided which holds either the valve 7 or the bearing 22 or releases. If a spring 34 is used (FIGS. 13, 16), then the latch 29 may possibly also be omitted, since the spring 34 holds the valve in the closed position when the bearing 22 is moved up and down.
- the intermediate member 11 is composed of two mirror-inverted tabs 13, the center each have a mounting opening 18 for a not-shown connecting element (screw, Rivets od. Like.) Have.
- each tab 13 is provided with an eyelet 17 having a second opening, the eyelet 17 protrudes from the longitudinal extension of the tabs 13, and is mounted on the bearing pin 14 which connects two chain links 26 in the enclosing element 25.
- Fig. 6 shows an embodiment in which the tabs 13 engage over the middle like outwardly like a fork.
- An embodiment in which the eyelets 17 intervene in place of the usually provided there roller 27 between the tabs of the chain links 26 is also possible.
- Fig. 5 shows the inside of the tab 13 in the orientation of FIG. 1.
- Left is the receptacle 12 for the head 9 of the valve stem 8, and on the right is the receptacle 19 for the head 23 of the bearing 22 is shown.
- the receptacle 12 comprises the space required in the longitudinal extent of the intermediate member 11 for the migration of the head 9.
- the receptacle 12 is formed by an elongated end rounded recess 15 which is open to receive the valve stem 8, and opened towards the end can. At the top of an opening 16 is provided.
- the receptacle 19 has a hemispherical recess 20 for the bearing head 23, and is also open at the bottom.
- a lubricant in particular oil can be introduced into the receptacle 19 under pressure through the spray openings 21 at the top against the chain links 26 of the Enclosing element 25 and the bearing pin 14 injects.
- a portion of the sprayed lubricant is trapped in the mentioned opening 16 of the receptacle 12 and flows into the recess 15 to the head 9 of the valve stem 8 and on to its leadership in the cylinder head 5. It will therefore be lubricated in a simple manner, all moving parts of the valve train.
- the intermediate member 11 could also be made of a one-piece, substantially flat, sheet metal stamping on which the two tabs 13 are integrally formed on a connecting web, and are folded against each other, at the same time the two heads 9 and 31 are inserted. The two tabs 13 are then fixed in this position (welded, screwed, riveted od. Like.).
- the intermediate member 11 is formed as a rocker arm, wherein the bearing 22 and the connection point with the cam member 2 are arranged reversed.
- Fig. 8 shows in section an embodiment of the in Fig. 1 to 4 and 7 schematically illustrated head 9 of the valve stem 8, at its upper end three annular grooves are provided.
- the spherical head 9 is formed from two parts 33, on which respective webs 41 are provided, which engage in annular grooves of the valve stem 8.
- FIG. 9 to 11 show a further embodiment in which the free end of the intermediate member 11 is fork-shaped and has two mutually parallel webs 35 which engage under the head 9 of the valve stem 8.
- Another web 36 of the intermediate member 11 extends above the head 9, which is cylindrical in this embodiment and is arranged on the valve stem 8 hammerhead-like.
- the fork-shaped end of the intermediate member 11 is pivotable relative to the valve stem 8 and slidable in the longitudinal direction of the intermediate member 11.
- an annular groove is formed on the latter, as can be seen in FIG. 1, in each of which a web 41 engages.
- the webs are provided on parts 33 which complement each other to a conical sleeve which is held in a conical bore of the head 9.
- Fig. 12 shows a variant of the connection region between the intermediate member 11 and the valve stem 8, in which the free end of the intermediate member 11 a rounded pin 40 which engages in an eyelet in the head 9 of the valve stem.
- the valve stem 8 is similar to FIG. 11 via a two-part conical sleeve with webs 41 which engage in an annular groove of the valve stem 8, rotatably connected to the head 9.
- Figs. 13 and 14 show an embodiment in which the valve head holder is similar to that shown in Fig. 12, but with an additional shim 48 is provided.
- the intermediate member 11 abuts with a roller 37 on the circumference of the cam member 2, and for reasons of clarity, only two hinge pins 31 are shown by the enclosing element formed by a chain 25.
- the intermediate member 11 has at the end opposite the pin 40 on a hemispherical recess having receptacle 19 for the bearing head 23 which is rotatably supported in the height-adjustable bearing 22.
- the bearing head 23, which can be supplied with lubricating oil via an only indicated oil supply channel, has an upwardly projecting threaded pin 43, which passes through a bore in the intermediate member 11 and is secured adjustable by a threaded nut 49.
- Fig. 15 shows a further embodiment of the height-adjustable mounting of the intermediate member 11.
- the bearing head 23 has an eye 46, is arranged with a threaded end portion in the bearing 22 and in turn secured by a threaded nut 49. An accessible via a bore 44 screw 47 is used for adjustment and clamping in the bearing 22.
- the eye 46 is penetrated by a bearing pin 45 which is arranged in the fork-shaped receptacle 19 of the intermediate member 11 and the pivoting of the intermediate member 11 allows.
- Fig. 16 shows an oblique view of an embodiment in which the valve-side connection similar to FIG. 12 is provided, and which comprises the cylinder head 5 adjustable bearing 22, and has, as shown in FIG. 17, an adjustable bearing head 23 which in the spherical Recording 19 of the intermediate member 11 is rotatably mounted.
- the adjustment of the bearing head 23 by means of a screw 47 which is accessible through the bore 44.
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Description
Die Erfindung betrifft einen Ventiltrieb für eine Verbrennungskraftmaschine, mit mindestens einem angetriebenen Nockenelement, das mindestens ein Ventil zwanggeführt öffnet und schließt, wobei zwischen dem Nockenelement und dem Ventilschaft mindestens ein in einem Lager schwenkbares Zwischenglied vorgesehen ist.The invention relates to a valve train for an internal combustion engine, with at least one driven cam element, the at least one valve forcibly opens and closes, wherein between the cam member and the valve stem at least one pivotable in a bearing intermediate member is provided.
In jüngster Zeit sind desmodromische Ventiltriebe, beispielsweise aus
Ältere Beispiele für einen desmodromischen Ventiltrieb zeigen die
Desmodromische Ventiltriebe sind auch mit einem Zwischenglied zwischen dem Nockenelement und dem Ventilschaft bekannt geworden, beispielsweise aus der
Die Erfindung schlägt nun vor, dass das Lager des Zwischengliedes etwa parallel zum Ventilschaft verstellbar angeordnet ist, und dass das Ventil dadurch still legbar ist, dass das Lager freigegeben und die Hubkomponente der beweglichen Verbindung zwischen dem Zwischenglied und dem Ventil arretiert wird. Auf diese Weise kann mittels des erfindungsgemäßen Ventiltriebs also eine Abschaltung eines Ventils oder eines zugeordneten Zylinders der Verbrennungskraftmaschine erfolgen, da die Schwenkachse gewechselt wird, sodass anstelle des Ventils das Lager auf und ab bewegt wird. Es ergeben sich Möglichkeiten für Freiheitsgrade und Einstellungen, ohne dass die Zwangführung aufgegeben werden muss.The invention now proposes that the bearing of the intermediate member is arranged approximately parallel to the valve stem adjustable, and that the valve is thereby silently laid, that the bearing is released and the lifting component of the movable connection between the intermediate member and the valve is locked. In this way, by means of the valve drive according to the invention thus a shutdown of a valve or an associated cylinder of the internal combustion engine can be done because the pivot axis is changed, so instead of the valve, the stock up and down is moved. There are possibilities for degrees of freedom and attitudes, without the forced guidance must be given up.
So kann beispielsweise der zwanggeführte Ventilschaft um seine Längsachse drehbar vom Zwischenglied gehalten sein. Die drehbare Haltung erlaubt es dem Ventilschaft, sich unter dem Einfluss nicht in seiner Längsrichtung auftretenden Kräfte zu verdrehen, wodurch eine ausgeglichenere Belastung und Abnützung des Ventilschafts und seiner Führung im Zylinderkopf erreicht wird.For example, the forcibly guided valve stem may be rotatably supported about its longitudinal axis by the intermediate member. The rotatable attitude allows the valve stem to rotate under the influence of non-longitudinal forces, thereby providing more balanced loading and wear of the valve stem and its guide in the cylinder head.
Der Ventilschaft kann einen rotationssymmetrischen Kopf, insbesondere einen Kugelkopf aufweisen, der in einer Aufnahme des Zwischengliedes gelagert ist.The valve stem may have a rotationally symmetrical head, in particular a ball head, which is mounted in a receptacle of the intermediate member.
Eine spielfreie kugelgelenksartige Anbindung des Ventilschafts an das auf dem Kreisbogen sich bewegende Zwischenglied ist bei Auswahl eines geeigneten elastischen Ventilmaterials möglich, sodass sich der Schaft geringfügig verbiegen kann.A play-free ball joint-like connection of the valve stem to the moving on the arc intermediate member is possible with selection of a suitable elastic valve material, so that the shaft can bend slightly.
Eine bevorzugte Ausführung sieht vor, dass das Zwischenglied eine Aufnahme für den Kopf des Ventilschafts aufweist, die eine Ausgleichsbewegung in Längsrichtung des Zwischengliedes zulässt. Die Aufnahme stellt insbesondere einen Teil einer sich in Längsrichtung des Zwischengliedes erstreckenden hinterschnittenen Nut dar, die zum freien Ende hin offen sein kann.A preferred embodiment provides that the intermediate member has a receptacle for the head of the valve stem, which allows a compensating movement in the longitudinal direction of the intermediate member. The receptacle represents, in particular, a part of an undercut groove extending in the longitudinal direction of the intermediate member, which can be open towards the free end.
In einer weiteren bevorzugten Ausführung weist das Zwischenglied zwei miteinander verbundene Laschen auf, die einander zu einer Aufnahme für den Kopf des Ventilschafts ergänzende Vertiefungen aufweisen.In a further preferred embodiment, the intermediate member has two interconnected tabs, which have mutually complementary to a receptacle for the head of the valve stem recesses.
Wenn ein Umschließungselement vorgesehen ist, so ist das Zwischenglied mit dem Umschließungselement bevorzugt mittels eines Lagerstiftes verbunden, der parallel zur Drehachse des Nockenelementes angeordnet ist. Das flexible Umschließungselement kann daher insbesondere Kettenglieder aufweisen, wobei der Lagerstift einen Bolzen der Kette bildet. Das Umschließungselement kann eine geschlossene Kette bilden, wobei das Nockenelement zwischen den Kettenlaschen umläuft. Es ist aber ebenso möglich, dass nur im Verbindungsbereich mit dem Umschließungselement Kettenglieder vorgesehen sind, und der restliche Abschnitt des Umschließungselementes aus einem Band od. dgl. gebildet ist.If an enclosing element is provided, the intermediate member is preferably connected to the enclosing element by means of a bearing pin which is arranged parallel to the axis of rotation of the cam element. The flexible enclosing element can therefore in particular have chain links, wherein the bearing pin forms a bolt of the chain. The enclosing element may form a closed chain, with the cam element circulating between the link plates. But it is also possible that chain links are provided only in the connection area with the enclosing element, and the remaining portion of the enclosing element is formed from a band or the like.
Wenn das Umschließungselement eine Kette bzw. zumindest zwei Kettenglieder aufweist, so sieht eine weitere bevorzugte Ausführung vor, dass die beiden Laschen des Zwischenglieds je eine Öse aufweisen, die zwischen die Kettenlaschen eingreifen und von einem Bolzen der Kette durchsetzt sind. Die beiden Ösen können die Kettenlaschen auch von außen gabelförmig umgreifen.If the enclosing element has a chain or at least two chain links, then a further preferred embodiment provides that the two straps of the intermediate link each have an eyelet which engage between the link plates and are penetrated by a pin of the chain. The two eyelets can embrace the link plates from the outside fork-shaped.
Anstelle eines Umschließungselementes können auch andere Zwangführungselemente vorgesehen sein, etwa indem an einem hoch stehenden Bereich des Zwischengliedes Elemente vorgesehen sind, die einen seitlichen Steg des Nockenelementes umgreifen bzw. in insbesondere beidseitig ausgebildete Nuten des Nockenelementes eingreifen.Instead of a Umschließungselementes other positive guide elements may be provided, for example by elements are provided on a high-standing portion of the intermediate element, which engage around a lateral web of the cam element or engage in particular formed on both sides of the cam element grooves.
Nachstehend werden nun Einzelheiten der Erfindung anhand der Figuren der beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben, ohne darauf beschränkt zu sein.Hereinafter, details of the invention will be described in more detail with reference to the figures of the accompanying drawings, without being limited thereto.
Es zeigen:
- Fig. 1 bis 3 und 7
- Prinzipdarstellungen verschiedener Ausführungen von zwanggeführten Ventiltrieben nach dem Stand der Technik,
- Fig. 4
- eine Prinzipdarstellung eines erfindungsgemäßen, still legbaren Ventiltriebs,
- Fig. 5
- eine Ansicht der Innenseite einer Lasche des Zwischenglieds,
- Fig. 6
- eine Draufsicht auf das Zwischenglied,
- Fig. 8
- eine Detailansicht einer ersten Ausführung eines Kopfes des Ventilschafts,
- Fig. 9
- eine Schrägansicht einer weiteren Ausführung eines Ventiltriebs,
- Fig. 10
- ein vergrößertes Detail der Fig. 9,
- Fig.v
- einen Längsschnitt durch den Verbindungsbereich zwischen dem Zwischenglied und dem Ventilschaft der Fig. 9,
- Fig. 12
- ein vergrößertes Detail ähnlich Fig. 10 einer weiteren Ausführung des Verbindungsbereiches zwischen dem Zwischenglied und dem Ventilschaft,
- Fig. 13
- den Ventiltrieb im Schnitt,
- Fig. 14
- vergrößert ein Detail aus Fig. 13,
- Fig. 15
- ebenfalls vergrößert ein Detail einer weiteren Ausführung des Verbindungsbereichs,
- Fig. 16
- eine Schrägansicht einer weiteren Ausführung des Ventiltriebs, und
- Fig. 17
- wiederum vergrößert eine Detailansicht aus Fig. 16.
- Fig. 1 to 3 and 7
- Schematic representations of various versions of positive-guided valve drives according to the prior art,
- Fig. 4
- a schematic diagram of an inventive, silently installable valve train,
- Fig. 5
- a view of the inside of a tab of the intermediate member,
- Fig. 6
- a plan view of the intermediate member,
- Fig. 8
- a detailed view of a first embodiment of a head of the valve stem,
- Fig. 9
- an oblique view of another embodiment of a valve train,
- Fig. 10
- an enlarged detail of FIG. 9,
- fig.V
- a longitudinal section through the connection region between the intermediate member and the valve stem of Fig. 9,
- Fig. 12
- an enlarged detail similar to FIG. 10 of a further embodiment of the connection region between the intermediate member and the valve stem,
- Fig. 13
- the valve gear on average,
- Fig. 14
- enlarges a detail from FIG. 13,
- Fig. 15
- also enlarges a detail of another embodiment of the connection area,
- Fig. 16
- an oblique view of another embodiment of the valve train, and
- Fig. 17
- in turn enlarges a detail view of FIG. 16.
Die in den Figuren gezeigten Ventiltriebe weisen jeweils eine Nockenwelle auf, die einen zylindrischen oder hohlzylindrischen Trägerstab und zumindest ein Nockenelement 2 aufweist, das auf dem Trägerstab drehfest angeordnet ist. Das Nockenelement 2 weist einen Nockenbereich 3 und einen zum Trägerstab konzentrischen Grundkreisbereich 4 auf (Fig. 1), der sich in den gezeigten Ausführungsbeispielen über den größeren Teil des Umfangs des Nockenelements 2 erstreckt. Die Drehachse des Trägerstabes und der Nockenelemente 2 ist mit 1 bezeichnet. Das Ventil 7 weist einen Ventilschaft 8 auf, an dessen unterem Ende ein Ventilteller vorgesehen ist, und der in einer im Zylinderkopf 5 oder dergleichen gehaltenen Führung gleitend geführt ist.The valve trains shown in the figures each have a camshaft having a cylindrical or hollow cylindrical support rod and at least one
Der Kopf 9 des Ventilschafts 8 ist rotationssymmetrisch, beispielsweise ein Kugelkopf, und in einer Aufnahme 12 eines Zwischengliedes 11 um die Längsachse 6 frei drehbar gelagert. Das Ventil 7 kann so auf verschiedene Belastungen während des Öffnens und Schließens in der Weise reagieren, dass es sich verdreht. Dies vermeidet vorzeitig einseitige Abnützungen in der Führung des Zylinderkopfs 5 und der Aufnahme 12 des Zwischenglieds 11, sowie Abnützungen im Ventilsitz.The
Das Zwischenglied 11 ist in einem Lager 22 schwenkbar gelagert, das bevorzugt ebenfalls einen als Kugelkopf ausgebildeten Lagerkopf 23 aufweist. Dieses Lager kann auch einen Gelenksbolzen od. dgl. aufweisen, bzw. anders ausgeführt sein, wie weiter unten noch erläutert wird. Das Zwischenglied 11 liegt an der Umfangsfläche 3, 4 des Nockenelements 2 an, sodass es durch die Drehung des Nockelementes 2 im Lager 22 hin und her verschwenkt wird. Das Lager 22 kann weiters auch einstellbar sein, um Toleranzen der einzelnen Teile auszugleichen und sie zu justieren. Die Einstellung kann mechanisch, hydraulisch oder in anderer Weise erfolgen.The
Um übliche Rückstellfedern zu vermeiden, sind alle beweglichen Teile zwanggeführt. Dies wird beispielsweise dadurch erreicht, dass das Nockenelement 2 von einem flexiblen, möglichst unelastischen Umschließungselement 25 umgeben ist, an dem ein Lagerstift 14 vorgesehen ist. Das Umschließungselement 25 liegt im Wesentlichen spielfrei am Umfang des Nockenelements 2 an, und besteht insbesondere aus einer Kette od. dgl., deren Glieder 26 gelenkig miteinander verbunden sind. Es kann auch aus einem reibungsarmen Materialband, beispielsweise einem Stahlband, einer in Umfangrichtung faserverstärkten Gewebeschlaufe od. dgl., oder aus einer Kombination dieser beiden Elemente gebildet sein. Eine faserverstärkte Gewebeschlaufe ist insbesondere in einer textilen Rundarbeitstechnik (Rundweben etc.) gefertigt, und enthält beispielsweise Aramidfasern od. dgl. als in Umfangsrichtung verlaufende Fäden, die eine hohe Längenkonstanz und Temperaturbeständigkeit besitzen.To avoid the usual return springs, all moving parts are forcibly guided. This is achieved, for example, by the fact that the
Durch die Verbindung des Umschließungselements 25 mit dem Zwischenglied 11 mittels des Lagerstifts 14, verdreht sich das Nockenelement 2 im Umschließungselement 25, wobei der Nockenbereich 3 eine umlaufende Ein- oder Ausbuchtung des Umschließungselementes erzeugt, die eine Verschwenkung des Zwischenglieds 11 bewirkt, sodass das am Zwischenglied beweglich gehaltene Ventil 7 nach unten bewegt und geöffnet, und nach Durchgang des Nockenbereichs 3 wieder nach oben gezogen und geschlossen wird.By the connection of the enclosing
Eine den Ventilschaft 8 umgebende leichte Feder (Fig. 13, 16) dient nicht der Rückstellung des Ventils, sondern sichert die Schließstellung des Ventils im Grundkreisbereich. Die Feder dient als Zuhaltefeder, um insbesondere thermisch bedingte Veränderungen und Toleranzen auszugleichen.A light spring surrounding the valve stem 8 (FIGS. 13, 16) does not serve to return the valve, but secures the closed position of the valve in the base circle region. The spring serves as a locking spring, in particular to compensate for thermally induced changes and tolerances.
Andere, nicht gezeigte, Möglichkeiten der Zwangführung sehen am Nockenelement 2 zumindest eine seitliche Nut bzw. zumindest einen seitlichen Steg vor, die bzw. der mit Abgriffselementen zusammenwirkt, die am Zwischenglied 11 im Verbindungsbereich zum Nockenelement 2 vorgesehen sind.Other, not shown, possibilities of forced guidance on the
In den Ausführungen nach Fig. 1 bis 6 stellt das Zwischenglied 11 einen Schlepphebel dar, der an einem Ende am Zylinderkopf 5 im Lager 22 schwenkbar gelagert ist. Das Lager 22 ist in dieser Ausführung mit einem kugelförmigen Lagerkopf 23 versehen, der in einer kugeligen Aufnahme 19 gelagert ist, sodass das mit dem Ventil 7 verbundene zweite Ende des Zwischengliedes 11 sich auf einem Kreisbogen bewegt. Da der Ventilschaft 8 in seiner Führung im Zylinderkopf 5 sich geradlinig bewegt, würde ein Kugelgelenk zwischen dem Kopf 9 und dem Zwischenglied den Ventilschaft 8 verbiegen (in der Zeichnung nach links). Dies ist bei entsprechender Materialwahl für den Ventilschaft 8 zwar ausführbar, wesentlich günstiger ist aber die in Fig. 1, 4 oder 7 gezeigte Ausführung, in der sich die Aufnahme 12 in Längsrichtung des Zwischenglieds 22 erstreckt, sodass ein Ausgleich möglich ist. Der Kopf 9 des Ventilschafts 8 wandert daher in der Aufnahme 12 hin und her, und kann sich relativ zum Zwischenglied 11 und um die Längsachse 6 des Ventilschafts 8 verdrehen.In the embodiments of FIGS. 1 to 6, the
Im Prinzip ist es auch denkbar den für den Ausgleich benötigten Freiraum in der Aufnahme 19 des Lagerkopfes 23 vorzusehen, sodass die Verbindung zwischen dem Ventilschaft 8 und dem Zwischenglied 11 ein spielfreies Kugelgelenk darstellt. Ein derartiges spielfreies Kugelgelenk zeigt die Ausführung nach Fig. 2, wobei in dieser Ausführung das Lager 22 für das Zwischenglied keine definierte Schwenkachse, sondern eine Blattfeder 30 od. dgl. aufweist. In der gezeigten Schrägstellung kann die Federeigenschaft der Blattfeder 30 doppelt genützt werden. Zum Einen kann sie sich zum Ausgleich des Kreisbogens bei der Schwenkbewegung geringfügig verbiegen (in der Fig. 2 nach rechts). Zum Anderen kann sie insbesondere bei einer geringfügigen Vorspannung das Zwischenglied 11 gegen die Umfangsfläche des Nockenelementes 2 drücken, und dadurch die Schließstellung des Ventils bei thermisch bedingten Größenänderungen od. dgl. sicherstellen. Die Blattfeder 30 erfüllt somit auch die Funktion eines Ventilspielausgleichs.In principle, it is also conceivable to provide the space required for the compensation in the
Fig. 3 zeigt eine Ausführung, in der der Ventilschaft 8 mit dem Zwischenglied 11 über einen ein zweites Zwischenglied bildenden Lenker 10 verbunden ist, sodass die Gelenke kein Ausgleichsspiel benötigen. Die Aufnahme 12 und der am Lenker 10 angeordnete Kopf 31 bilden ebenso ein spielfreies Kugelgelenk wie die in dieser Ausführung am Ventilschaft 8 gezeigte Aufnahme 32 mit dem zweiten Kopf 31 des Lenkers 10. Der Ventilschaft 8 könnte natürlich, wie in den anderen Ausführungen mit dem Kopf 9 versehen sein, sodass der Lenker 10 einseitig einen Kopf 31 und anderseitig die Aufnahme 32 aufweist.Fig. 3 shows an embodiment in which the
Fig. 4 zeigt eine erfindungsgemäße Ausführung, die die Stilllegung des Ventils 7 trotz sich drehender Nockenwelle ermöglicht, und daher zur Abschaltung eines Ventils oder Zylinders verwendet werden kann. Das als Schlepphebel ausgebildete Zwischenglied 11 ist ebenso wie in der Ausführung nach Fig. 1 im Lager 22 verschwenkbar und mit einer ein Spiel aufweisenden Aufnahme 12 versehen, in der der Kopf 9 wandern kann. Das Lager 22 ist in dieser Ausführung im Zylinderkopf 5 verstellbar, und wird in der Funktionsstellung durch einen Riegel 24 od. dgl. fixiert. Für die Stilllegung des Ventils 7 wird der Riegel 24 aus seinem Eingriff in das Lager 22 verbracht, worauf das Lager 22 sich etwa parallel zum Ventilschaft 8 bewegen kann. Gleichzeitig wird das mit dem Ventilschaft 8 verbundene Ende des Zwischengliedes 11 mittels eines zweiten Riegel 29 od. dgl. in der geschlossenen Stellung fixiert. Das Nockenelement 2 bewegt das Zwischenglied 11 weiterhin, jedoch hat die Schwenkachse gewechselt und wird nun durch den Riegel 29 vorgegeben, während das Lager 22 auf und ab bewegt wird. Anstelle der beiden Riegel 24 und 29 kann auch eine gemeinsame Arretierungseinrichtung vorgesehen sein, die entweder das Ventil 7 oder das Lager 22 festhält bzw. frei gibt. Wird eine Feder 34 verwendet (Fig. 13, 16), so kann der Riegel 29 gegebenenfalls auch entfallen, da die Feder 34 das Ventil in der Schließstellung hält, wenn das Lager 22 auf und ab bewegt wird.Fig. 4 shows an embodiment of the invention, which allows the shutdown of the
Konstruktive Details eines als Schlepphebel verwendeten Zwischenglieds 11 nach den Ausführungen der Fig. 1 und 4 zeigen die Fig. 5 und 6. Das Zwischenglied 11 ist aus zwei spiegelbildlich ausgeführten Laschen 13 zusammengesetzt, die mittig je eine Befestigungsöffnung 18 für ein nichtgezeigtes Verbindungselement (Schraube, Niete od. dgl.) aufweisen. In der Zeichnung oberhalb der Öffnung 18 ist jede Lasche 13 mit einer Öse 17 mit einer zweiten Öffnung versehen, Die Öse 17 steht aus der Längserstreckung der Laschen 13 vor, und ist am Lagerstift 14, der zwei Kettenglieder 26 verbindet in das Umschließungselement 25 eingehängt. Fig. 6 zeigt eine Ausführung in der die Laschen 13 mittig nach außen gabelartig übergreifen. Eine Ausführung, in der die Ösen 17 anstelle der dort meist vorgesehenen Rolle 27 zwischen die Laschen der Kettenglieder 26 eingreifen, ist ebenso möglich.1 and 4 show the Fig. 5 and 6. The
Fig. 5 zeigt die Innenseite der Lasche 13 in der Ausrichtung nach Fig. 1. Links ist die Aufnahme 12 für den Kopf 9 des Ventilschafts 8, und rechts ist die Aufnahme 19 für den Kopf 23 des Lager 22 gezeigt. Die Aufnahme 12 umfasst den in Längserstreckung des Zwischenglieds 11 benötigten Freiraum für die Wanderung des Kopfes 9. Die Aufnahme 12 ist durch eine längliche endseitig gerundete Vertiefung 15 gebildet, die nach unten geöffnet ist, um den Ventilschaft 8 aufzunehmen, und zum Ende hin geöffnet sein kann. An der Oberseite ist eine Öffnung 16 vorgesehen.Fig. 5 shows the inside of the
Die Aufnahme 19 weist eine halbkugelige Vertiefung 20 für den Lagerkopf 23 auf, und ist ebenfalls nach unten offen. Über das Lager 22 und den Lagerkopf 23 kann ein Schmiermittel, insbesondere Öl in die Aufnahme 19 unter Druck eingebracht werden, das durch Sprühöffnungen 21 an der Oberseite gegen die Kettenglieder 26 des Umschließungselementes 25 und den Lagerstift 14 spritzt. Ein Teil des versprühten Schmiermittels wird in der erwähnten Öffnung 16 der Aufnahme 12 gefangen und fließt in die Vertiefung 15 zum Kopf 9 des Ventilschafts 8 und weiter zu dessen Führung im Zylinderkopf 5. Es werden daher in einfacher Weise alle beweglichen Teile des Ventiltriebs geschmiert.The
Das Zwischenglied 11 könnte auch aus einem einstückigen, im Wesentlichen flachen, Blechstanzteil hergestellt sein, an dem die beiden Laschen 13 an einem Verbindungssteg angeformt sind, und gegeneinander geklappt werden, wobei gleichzeitig die beiden Köpfe 9 und 31 eingelegt werden. Die beiden Laschen 13 werden anschließend in dieser Stellung fixiert (verschweißt, verschraubt, vernietet od. dgl.).The
In der Ausführung nach Fig. 7 ist das Zwischenglied 11 als Kipphebel ausgebildet, wobei das Lager 22 und die Verbindungsstelle mit dem Nockenelement 2 vertauscht angeordnet sind.In the embodiment of Fig. 7, the
Fig. 8 zeigt im Schnitt eine Ausführung des in den Fig. 1 bis 4 und 7 schematisch dargestellten Kopfs 9 des Ventilschafts 8, an dessen oberen Ende drei Ringnuten vorgesehen sind. Der kugelförmige Kopf 9 ist aus zwei Teilen 33 gebildet, an dem jeweils Stege 41 vorgesehen sind, die in Ringnuten des Ventilschafts 8 eingreifen.Fig. 8 shows in section an embodiment of the in Fig. 1 to 4 and 7 schematically illustrated
Fig. 9 bis 11 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel, in dem das freie Ende des Zwischengliedes 11 gabelförmig ausgebildet ist und zwei zueinander parallele Stege 35 aufweist, die den Kopf 9 des Ventilschafts 8 untergreifen. Ein weiterer Steg 36 des Zwischengliedes 11 erstreckt sich oberhalb des Kopfes 9, der in dieser Ausführung zylindrisch ist und am Ventilschaft 8 hammerkopfartig angeordnet ist. Das gabelförmige Ende des Zwischengliedes 11 ist relativ zum Ventilschaft 8 schwenkbar und in Längsrichtung des Zwischengliedes 11 verschiebbar. Um die Drehung des Ventilschafts 8 um seine Längsachse zu ermöglichen, ist an diesem, wie aus Fig. 1 ersichtlich, eine Ringnut ausgebildet, in die je ein Steg 41 eingreift. Die Stege sind an Teilen 33 vorgesehen, die einander zu einer konischen Hülse ergänzen, die in einer konischen Bohrung des Kopfes 9 gehalten ist.9 to 11 show a further embodiment in which the free end of the
Fig. 12 zeigt eine Variante des Verbindungsbereiches zwischen dem Zwischenglied 11 und dem Ventilschaft 8, in der das freie Ende des Zwischengliedes 11 einen abgerundeten Zapfen 40 aufweist, der in eine Öse im Kopf 9 des Ventilschafts eingreift. Der Ventilschaft 8 ist ähnlich wie in Fig. 11 über eine zweiteilige konische Hülse mit Stegen 41, die in eine Ringnut des Ventilschafts 8 eingreifen, mit dem Kopf 9 drehbar verbunden.Fig. 12 shows a variant of the connection region between the
Fig. 13 und 14 zeigen eine Ausführung, in der die Ventilkopfhalterung ähnlich wie in Fig. 12 ausgebildet ist, jedoch mit einem zusätzlichen Einstellplättchen 48 versehen ist. Das Zwischenglied 11 liegt mit einer Rolle 37 am Umfang des Nockenelementes 2 an, und aus Gründen der Übersichtlichkeit sind von dem durch eine Kette gebildeten Umschließungselement 25 nur zwei Gelenkstifte 31 dargestellt. Das Zwischenglied 11 weist an dem dem Zapfen 40 gegenüberliegenden Ende eine eine halbkugelförmige Vertiefung aufweisende Aufnahme 19 für den Lagerkopf 23 auf, der im höhenverstellbaren Lager 22 drehbar gehalten ist. Der Lagerkopf 23, der über eine nur angedeuteten Ölzufuhrkanal mit Schmieröl versorgbar ist, weist einen nach oben stehenden Gewindestift 43 auf, der eine Bohrung im Zwischenglied 11 durchsetzt und ist durch eine Gewindemutter 49 justierbar gesichert.Figs. 13 and 14 show an embodiment in which the valve head holder is similar to that shown in Fig. 12, but with an
Fig. 15 zeigt eine weitere Ausführung der höhenverstellbaren Lagerung des zwischengliedes 11. Der Lagerkopf 23 weist ein Auge 46 auf, ist mit einem ein Gewinde aufweisenden Endabschnitt im Lager 22 angeordnet und wiederum durch eine Gewindemutter 49 gesichert. Eine über eine Bohrung 44 zugängliche Stellschraube 47 dient zur Justierung und Klemmung im Lager 22. Das Auge 46 wird von einem Lagerstift 45 durchsetzt, der in der gabelförmigen Aufnahme 19 des Zwischengliedes 11 angeordnet ist und die Verschwenkung des Zwischengliedes 11 ermöglicht.Fig. 15 shows a further embodiment of the height-adjustable mounting of the
Fig. 16 zeigt in Schrägansicht eine Ausführung, in der die ventilseitige Verbindung ähnlich Fig. 12 vorgesehen ist, und das am Zylinderkopf 5 verstellbare Lager 22 umfasst, und weist, wie Fig. 17 zeigt, einen justierbaren Lagerkopf 23 auf, der in der kugeligen Aufnahme 19 des Zwischengliedes 11 drehbar gelagert ist. Die Justierung des Lagerkopfes 23 erfolgt mittels einer Stellschraube 47, die durch die Bohrung 44 zugänglich ist.Fig. 16 shows an oblique view of an embodiment in which the valve-side connection similar to FIG. 12 is provided, and which comprises the
Claims (16)
- A valve drive for an internal combustion engine comprising at least one driven cam element (2) which positively guidedly opens and close at least one valve (7), wherein at least one intermediate member (11) which is pivotable in a mounting (22) is provided between the cam element (2) and the valve stem (8), characterised in that the mounting (22) is arranged displaceably substantially parallel to the valve stem (8) and that the valve (7) can be stopped by the mounting (22) being released and the stroke component of the movable connection between the intermediate member (11) and the valve (7) being arrested.
- A valve drive according to claim 1 characterised in that the cam element (2) is arranged rotatably in a flexible enclosing element (25) and the enclosing element (25) is movably connected to the valve stem (8) of the valve (7) by way of the at least one intermediate member (11).
- A valve drive according to claim 1 or claim 2 characterised in that the valve stem (8) is held to the intermediate member (11) rotatably about the longitudinal axis (6) of the valve stem.
- A valve drive according to one of claims 1 to 3 characterised in that the intermediate member (11) has a receiving means (12) for the head (9) of the valve stem (8), which permits a compensating movement in the longitudinal direction of the intermediate member (11).
- A valve drive according to claim 4 characterised in that the intermediate member has two bars (13) which are connected together and which have recesses (15) supplementing each other to afford the receiving means (12) for the head (9) of the valve stem (8).
- A valve drive according to claim 4 or claim 5 characterised in that the receiving means (12) is of an undercut configuration and is open towards the free end.
- A valve drive according to one of claims 3 to 6 characterised in that the valve stem (8) has a rotationally symmetrical head (9).
- A valve drive according to one of claims 3 to 7 characterised in that the head (9) is a ball head.
- A valve drive according to one of claims 1 to 3 characterised in that provided between the valve stem (8) and the free end of the intermediate member (11) is a positively locking connection with motion compensation in the longitudinal direction of the intermediate member (11), wherein the end of the intermediate member (11) is rotatably and displaceably guided on the head (9) of the valve stem (8).
- A valve drive according to claim 9 characterised in that the end of the intermediate member (11) is in the form of a projection (40) engaging into an eye provided at the head (9) of the valve stem (8).
- A valve drive according to claim 9 characterised in that the end of the intermediate member (11) is forked and has two mutually parallel limbs (35) which engage the head (9) of the valve stem (8).
- A valve drive according to claim 10 or claim 11 characterised in that the end of the intermediate member (11) is rounded.
- A valve drive according to one of claims 2 to 12 characterised in that the intermediate member (11) is connected to the enclosing element (25) by means of a mounting pin (14) arranged parallel to the axis of rotation (1) of the cam element (2).
- A valve drive according to claim 13 characterised in that the flexible enclosing element (25) has chain links (26), wherein the mounting pin (14) connects two chain cylinders (26).
- A valve drive according to claim 5 and claim 13 characterised in that the two bars of the intermediate member (11) each have a respective eye (17) through which the mounting pin (14) passes.
- A valve drive according to one of claims 1 to 15 characterised in that the intermediate member (11) is mounted under a spring loading in the closing direction of the valve (7) on the cylinder head (5).
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