Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
1. Gebiet der Erfindung.1. Field of the invention.
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine kompakte Kipphebel-Drehpunktsitzanordnung
für Verbrennungsmotoren mit Einlass- und/oder Auslasstellerventilen.The
The present invention relates to a compact rocker pivot seat assembly
for internal combustion engines with inlet and / or outlet valves.
2. Stand der Technik.2. State of the art.
Herkömmliche
Verbrennungsmotoren nutzen einen nockenwellengetriebenen Ventiltrieb
zum Betätigen von Einlass- und Auslassventilen, die den Austausch
von Gasen in den zwischen dem Motorblock und dem Zylinderkopf gebildeten
Brennräumen steuern. Motoren werden häufig durch
die Position der Nockenwelle im Verhältnis zu den Ventilen
kategorisiert, wobei oben liegende Nockenwellenventiltriebe von
einer Nockenwelle in dem Zylinderkopf über den Ventilen
angetrieben werden und Stoßstangenventiltriebe oder Ventiltriebe
mit „Nockenwelle im Block" die Nockenwelle im Motorblock
angeordnet aufweisen, wobei die Ventile mit Hilfe von Stoßstangen
und Kipphebeln betätigt werden.conventional
Internal combustion engines use a camshaft driven valve train
to operate intake and exhaust valves that facilitate the replacement
of gases formed in between the engine block and the cylinder head
Control combustion chambers. Engines are often through
the position of the camshaft relative to the valves
categorized, with overhead camshaft valve trains of
a camshaft in the cylinder head above the valves
be driven and bumper valve trains or valve trains
with "camshaft in the block" the camshaft in the engine block
have arranged, the valves by means of bumpers
and rocker arms are operated.
Derzeitige
Motoren mit vier Ventilen pro Zylinder umfassen zwei Einlassventile
und zwei Auslassventile pro Zylinder. Wie in US Patentanmeldung Ser.
Nr. 11/164,620, die am 30. November 2005 eingereicht und gemeinsam
mit der vorliegenden Anmeldung der Anmelderin erteilt wurde, beschrieben wird,
gibt es eine Reihe von Vorteilen, wenn man für jedes Ventil
unabhängige Bewegungs- und Spieleinstellung statt einer überbrückten
Ventiltriebimplementierung hat, die mehrere Ventile hintereinander betätigt.
Daher erfordert eine Anwendung mit vier Ventilen pro Zylinder vier
unabhängig schwenkbare Kipphebel pro Zylinder, die in großer
Nähe angebracht und mit den Ventilkegeln und Stoßstangen (falls
vorhanden) ordnungsgemäß ausgerichtet sind. Eine
falsche Ausrichtung kann zu ungleichmäßiger oder
seitlicher Belastung der Ventile (und Stoßstangen) mit
höherer mechanischer Beanspruchung führen, was
höhere Verschleißraten und mögliche Probleme
mit Geräusch, Vibration und Rauheit (NVH, vom engl. Noise,
Vibration, Harshness) verursacht.current
Four-valve per cylinder engines include two intake valves
and two exhaust valves per cylinder. As in US patent application Ser.
No. 11 / 164,620, filed on November 30, 2005 and collectively
with the present application of the Applicant, is described
There are a number of advantages when looking for each valve
independent movement and play attitude instead of a bridged one
Valve train implementation that operates several valves in a row.
Therefore, an application with four valves per cylinder requires four
independently pivotable rocker arms per cylinder, which in large
Proximity installed and with the valve cones and bumpers (if
present) are properly aligned. A
wrong alignment can be too uneven or
lateral load on the valves (and bumpers) with
higher mechanical stress cause what
higher wear rates and possible problems
with noise, vibration and roughness (NVH)
Vibration, harshness).
Es
wurden relativ dünne (oder flache) Kipphebel entwickelt,
die um eine Kugel schwenken, die von einer an dem Motorblock befestigten
Pfanne bzw. Drehpunktsitz gelagert wird, wie zum Beispiel in den US Pat. Nr. 4,763,616 und 6,484,682 offenbart wird,
und diese bieten verschiedene Vorteile, darunter verminderte Trägheit
im Verhältnis zu an Wellen angebrachten Kipphebeln. Die
Verwendung einer Kugel/Pfannen-Schwenkanordnung erfordert, dass die
Bewegung des Kipphebels um zwei Drehachsen beschränkt oder
begrenzt wird, damit sich der Kipphebel während des Betriebs
in einer einzigen Ebene um die dritte Drehachse bewegt. Daher umfassen diese
Anordnungen typischerweise ein oder mehrere komplanare seitliche
oder vertikale Flächen am Sockel oder an der Säule,
um eine Seite jedes Kipphebels so zu führen, dass er während
des Betriebs in einer einzigen Ebene dreht oder schwenkt, um eine
erwünschte Ausrichtung und Belastung zu halten. Die Pfannen
oder Drehpunktsitze umfassen typischerweise auch eine oder mehrere
Präzisionsflächen, um das Positionieren und Ausrichten
der Kipphebel, Ventilkegel und Stoßstangen im Verhältnis
zueinander und zum Motorblock vorzusehen, was Kosten und Komplexität
der Anordnung steigert.Relatively thin (or flat) rocker arms have been developed which pivot about a ball which is supported by a pan or pivot seat secured to the engine block, such as in the US Pat US Pat. No. 4,763,616 and 6,484,682 and these offer various advantages, including reduced inertia relative to shaft mounted rocker arms. The use of a ball and socket pivot assembly requires that the movement of the rocker arm about two axes of rotation be limited or limited to allow the rocker arm to move in a single plane about the third axis of rotation during operation. Thus, these arrangements typically include one or more coplanar lateral or vertical surfaces on the pedestal or pillar to guide one side of each rocker arm to pivot or pivot in a single plane during operation to maintain a desired alignment and loading , The pans or fulcrum seats also typically include one or more precision surfaces to provide for positioning and alignment of the rocker arms, poppets, and bumpers relative to one another and to the engine block, which increases the cost and complexity of the assembly.
Kurzdarlegung der ErfindungBrief description of the invention
Ein
Verbrennungsmotor mit mehreren Einlass- und/oder Auslassventilen,
die jedem Zylinder zugeordnet sind, umfasst einen Ventiltrieb mit
einem Drehpunktsitz mit mehreren Drehkugelpfannen, denen jeweils
ein Kipphebel und eine zwischen dem Drehpunktsitz und dem Kipphebel
angeordnete Drehkugel zugeordnet sind, wobei sich der Drehpunktsitz
durch Öffnungen der Kipphebel erstreckt und mehrere Schlitze
aufweist, wobei jeder Schlitz im Allgemeinen parallele gegenüberliegenden
seitliche Flächen zum Aufnehmen und Führen von
gegenüberliegenden Flächen einer Öffnungsseitenwand
eines zugehörigen Kipphebels aufweist. Der Drehpunktsitz
kann mindestens zwei Kipphebel aufnehmen, die in zueinander nicht
parallelen Ebenen wirken können, und kann integral auf
Endmaße ausgebildete Lager- und Anordnungsflächen
aufweisen, um eine maschinelle Bearbeitung unnötig zu machen.One
Internal combustion engine with a plurality of intake and / or exhaust valves,
which are assigned to each cylinder, includes a valvetrain with
a fulcrum seat with multiple rotary ball pans, each one
a rocker arm and one between the pivot seat and the rocker arm
arranged rotary ball are assigned, wherein the pivot seat
extends through openings of the rocker arms and a plurality of slots
having each slot generally parallel opposite one another
lateral surfaces for picking up and guiding
opposite surfaces of an opening side wall
having an associated rocker arm. The pivot seat
can accommodate at least two rocker arms that are not in each other
can act in parallel planes, and can be integral to
Final dimensions trained storage and arrangement surfaces
to make machining unnecessary.
Ein
Verfahren zum Zusammenbau einer Kipphebel- und Drehpunktsitzanordnung
für einen Motor mit mehreren Einlass- und/oder Auslassventilen
für jeden Zylinder umfasst das Positionieren einer Montageplatte
mit einem im Allgemeinen flachen Boden mit mehreren Fortsätzen,
die der Anzahl an einem Drehpunktsitz zugeordneten Kipphebeln entsprechen,
durch Ausrichten von Öffnungen in dem Boden mit entsprechenden Öffnungen
in dem Drehpunktsitz. An dem Drehpunktsitz werden mehrere Kipphebel
mit einer mittigen Öffnung durch Bewegen jedes Kipphebels
in Längsrichtung entlang des Drehpunktsitzes, so dass der
Drehpunktsitz und die Montageplatte durch die mittige Öffnung
treten, durch Ausrichten jedes Kipphebels mit einem entsprechenden
Schlitz im Drehpunktsitz und durch Bewegen des Kipphebels in einer
im Allgemeinen quer verlaufenden Richtung, so dass gegenüberliegende
Flächen an einer Seite der mittigen Öffnung mit
dem entsprechenden Schlitz im Drehpunktsitz greifen und eine obere
Wand der mittigen Öffnung auf einem entsprechenden Fortsatz
der Montageplatte ruht, positioniert. Eine Drehkugel ist zwischen
einer in der mittigen Öffnung jedes Kipphebels ausgebildeten
Pfanne und einer in dem Drehpunktsitz ausgebildeten entsprechenden
Pfanne durch die Montageplatte gehalten, die die Kipphebel über
dem Drehpunktsitz fasst, bis die Montagegruppe in einem Zylinderkopf
eingebaut ist, wo die Ventilkegel und Ventilaktoren gegenüberliegende
Enden der Kipphebel greifen und die Oberseiten der mittigen Öffnungen über
die Montageplattenfortsätze oder Steiger hinaus anheben.A method of assembling a rocker and pivot seat assembly for an engine having multiple intake and / or exhaust valves for each cylinder includes positioning a mounting plate having a generally flat bottom having a plurality of extensions corresponding to the number of rocker arms associated with a pivot seat of openings in the bottom with corresponding openings in the fulcrum seat. At the pivot seat, a plurality of rocker arms having a central opening are formed by moving each rocker arm longitudinally along the pivot seat so that the pivot seat and mounting plate pass through the central opening, aligning each rocker arm with a corresponding slot in the pivot seat and moving the rocker arm into one in the generally transverse direction so that opposite surfaces on one side of the central opening engage with the corresponding slot in the pivot seat and a top wall of the central opening rests on a corresponding extension of the mounting plate, positio ned. A pivot ball is held between a pan formed in the central opening of each rocker arm and a corresponding pan formed in the pivot seat by the mounting plate which holds the rocker arms over the pivot seat until the mounting group is installed in a cylinder head where the valve poppets and valve actuators have opposite ends grab the rocker arm and lift the tops of the central openings beyond the mounting plate extensions or risers.
Die
vorliegende Erfindung bietet eine Reihe von Vorteilen. Zum Beispiel
nutzt die vorliegende Erfindung Einebenen-Kipphebel mit Kugel-/Pfannenschwenkpunkten
zum Vorsehen eines kompakten Ventiltriebs, der vier Kipphebel an
einem einzigen Drehpunktsitz aufnehmen kann, um vier Ventile pro Zylinder
zu betätigen. Der Drehpunktsitz umfasst Anschlag- oder
Führungsflächen an gegenüberliegenden
Seiten jedes Kipphebels, um eine richtige Ausrichtung des Kipphebels
und eine entsprechende Belastung der Ventilkegel während
des Betriebs zu wahren. Der Drehpunktsitz kann aus Metallpulver
mit Führungsschlitzen, Drehkugelpfannen und Positionierungsflächen
ausgebildet sein, die einstückig aus einer einheitlichen
Konstruktion mit Endmaßen gebildet sind, so dass eine anschließende
maschinelle Bearbeitung dieser Flächen unnötig
ist. Die Kipphebel können Führungsflächen
an beiden Flächen entlang mindestens einer Seitenwand einer
mittigen Öffnung aufweisen, die mit einer erwünschten
Präzisionsdicke hergestellt werden, wobei sie die Schlitze oder
Anschläge greifen. Eine erfindungsgemäße Drehpunktsitzanordnung
kann eng angebrachte Paare nicht paralleler Kipphebel aufnehmen,
so dass ein gemeinsamer Stößel zwei oder mehr
Einlassventile oder zwei oder mehr Auslassventile mit entsprechenden
Kipphebeln betätigen kann, die von erheblich unterschiedlicher
Länge sind, aber das gleiche Kipphebelverhältnis
haben. Die Führungsschlitze können so angeordnet
sein, dass der lange Kipphebel und der kurze Kipphebel jedes Kipphebelpaars
einen Schlitz auf gegenüberliegenden Seiten des Drehpunktsitzes greifen,
um eine effiziente Drehpunktsitzstruktur vorzusehen, die das Platzieren
von zwei Kipphebeln nahe beieinander mit Drehkugellagern und Anschlagschlitzen
ermöglicht. Diese Anordnung erleichtert auch das Platzieren
von Drehpunktsitzbefestigungsmitteln an der Außenseite
der Kipphebelpaare, um eine Schwingenbiegewirkung des Drehpunktsitzes
während des Betriebs zu mindern.The
The present invention offers a number of advantages. For example
For example, the present invention utilizes single-level rocker arms with ball / pan pivot points
to provide a compact valve train, the four rocker arms on
can accommodate a single pivot seat to four valves per cylinder
to press. The pivot seat includes stop or
Guide surfaces on opposite
Sides of each rocker arm to properly align the rocker arm
and a corresponding load on the poppet during
of the business. The pivot seat can be made of metal powder
with guide slots, swivel cups and positioning surfaces
be formed in one piece from a single piece
Construction are made with gauge blocks, allowing a subsequent
Machining of these surfaces unnecessary
is. The rocker arms can guide surfaces
on both surfaces along at least one side wall of a
have central opening, with a desired
Precision thickness can be produced using the slots or
Attacks attack. A pivot point seat arrangement according to the invention
can accommodate tight-fitting pairs of non-parallel rocker arms,
so a common pestle two or more
Intake valves or two or more exhaust valves with corresponding
Rocker levers can operate that of significantly different
Length are, but the same rocker arm ratio
to have. The guide slots can be arranged
be that the long rocker arm and the short rocker arm of each rocker arm pair
grab a slot on opposite sides of the pivot seat,
to provide an efficient fulcrum seating structure that allows for placement
of two rocker arms close together with rotary ball bearings and stop slots
allows. This arrangement also facilitates placement
pivot point seat fasteners on the outside
the rocker arm pairs to a swing bending action of the pivot seat
during operation.
Ein
Ventiltrieb mit einem Drehpunktsitz gemäß der
vorliegenden Erfindung erleichtert das Positionieren von Kipphebeln
in nicht parallelen Ebenen bei großer Nähe. Die
Verwendung eines gemeinsamen Drehpunktsitzes für alle einem
bestimmten Zylinder zugeordnete Kipphebel verbessert die Ausrichtungspräzision
an mehreren Punkten innerhalb der Ventilsteuerung, da jeder Punkt
basierend auf zwei Passstiftpositionierhilfen in dem Drehpunktsitz,
die an dem Zylinderkopf befestigen, präzis positioniert wird.
Der Drehpunktsitz ist für niedrige Kosten und hohe Präzision
ausgelegt, wobei ein Metallpulverformprozess ohne erforderliche
maschinelle Bearbeitung eingesetzt wird, und sieht mehrere Lagerflächen vor,
die alle zueinander hohe Präzision haben, einschließlich
Drehkugelpfannen, Kipphebelführungs- oder Kipphebelanschlagflächen,
Positionierungs-/Montagelöcher für Passstiftpositionierungshilfen
und eine Montageebene, die an einen Zylinderkopf anschließt.One
Valve gear with a pivot seat according to
present invention facilitates the positioning of rocker arms
in non-parallel planes at close proximity. The
Using a common pivot seat for all
dedicated toggle lever improves alignment accuracy
at several points within the valve control, as every point
based on two dowel positioners in the pivot seat,
which attach to the cylinder head, is precisely positioned.
The pivot seat is for low cost and high precision
designed, with a metal powder molding process without required
machining, and provides for multiple storage areas,
which all have high precision to each other, including
Swivel ball pans, rocker arm guide or rocker arm stop surfaces,
Positioning / mounting holes for dowel pin positioning aids
and a mounting plane that connects to a cylinder head.
Die
obigen Vorteile sowie andere Vorteile und Merkmale der vorliegenden
Erfindung gehen aus der folgenden eingehenden Beschreibung der bevorzugten
Ausführungen in Verbindung mit den Begleitzeichnungen problemlos
hervor.The
above advantages as well as other advantages and features of the present
Invention will be apparent from the following detailed description of the preferred
Versions in conjunction with the accompanying drawings easily
out.
Kurzbeschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
1 zeigt
einen Mehrzylinder-Verbrennungsmotor mit einem Ventiltrieb mit einer
Kipphebelanordnung nach einer erfindungsgemäßen
Ausführung; 1 shows a multi-cylinder internal combustion engine with a valve train with a rocker arm assembly according to an embodiment of the invention;
2 ist
eine Zeichnung einer Anordnung, die eine Kipphebelanordnung für
einen Verbrennungsmotor mit vier Ventilen pro Zylinder nach einer erfindungsgemäßen
Ausführung zeigt; 2 Fig. 12 is a drawing of an arrangement showing a rocker arm assembly for a four-valve-per-cylinder internal combustion engine according to an embodiment of the present invention;
3 ist
eine perspektivische Ansicht von der Unterseite eines Drehpunktsitzes
nach einer erfindungsgemäßen Ausführung,
die Führungsschlitze und Drehkugelpfannen zeigt; 3 Figure 11 is a perspective view from the underside of a pivot seat according to an embodiment of the invention, showing guide slots and pivoting ball pans;
4 ist
eine Draufsicht auf eine Kipphebelanordnung nach einer erfindungsgemäßen
Ausführung; 4 is a plan view of a rocker arm assembly according to an embodiment of the invention;
5 ist
ein Querschnitt entlang der Linie 5-5 der in 4 gezeigten
Kipphebelanordnung; und 5 is a cross section along the line 5-5 of in 4 shown rocker arm assembly; and
6 ist
eine perspektivische Ansicht von erfindungsgemäßen
Kipphebelanordnungen, die in einen Zylinderkopf eines Verbrennungsmotors
eingebaut sind. 6 is a perspective view of rocker arm assemblies according to the invention, which are installed in a cylinder head of an internal combustion engine.
Eingehende Beschreibung der bevorzugten
Ausführung(en)Detailed description of the preferred
Embodiment (s)
Wie
der Durchschnittsfachmann verstehen wird, können verschiedene
bezüglich einer der Figuren dargestellte und beschriebene
Merkmale der vorliegenden Erfindung kombiniert werden, um erfindungsgemäße
Ausführungen zu erzeugen, die nicht ausdrücklich
dargestellt oder beschrieben werden. Die Kombinationen von dargestellten
Merkmalen sehen charakteristische Ausführungen für
typische Anwendungen vor. Es können aber verschiedene Kombinationen
und Abwandlungen der Merkmale, die mit der erfindungsgemäßen
Lehre konform sind, für bestimmte Anwendungen oder Implementatierungen erwünscht
sein.As will be understood by one of ordinary skill in the art, various features of the present invention, illustrated and described with respect to any of the figures, may be combined to produce inventive implementations that are not expressly illustrated or described. The combinations of illustrated features provide characteristic designs for typical applications. But it can be different Kom combinations and modifications of features that are consistent with the teachings of the invention may be desirable for particular applications or implementations.
Die 1–6 zeigen
den Betrieb eines Verbrennungsmotors und eines Ventiltriebs nach
einer charakteristischen erfindungsgemäßen Ausführung.
Ein Mehrzylinder-Verbrennungsmotor 10 ist mit Ausnahme
der verschiedenen hierin beschriebenen Ventiltriebbestandteile im
Allgemeinen von herkömmlicher Auslegung. Daher werden verschiedene herkömmliche
Merkmale in Verbindung mit dem Motor und Ventiltrieb nicht ausdrücklich
veranschaulicht oder beschrieben. Der Durchschnittsfachmann wird erkennen,
dass die vorliegende Erfindung bei verschiedenen Arten und Konfigurationen
von Motoren eingesetzt werden kann, einschließlich aber
nicht ausschließlich bei Selbstzündungs- und Fremdzündungsmotoren,
die zum Beispiel in einer „V"-Konfiguration oder einer
Reihenkonfiguration ausgelegt sind. Die zur Beschreibung der Erfindung
dargelegten charakteristischen Ausführungen umfassen einen Selbstzündungsdieselmotor
mit vier Ventilen pro Zylinder. Die vorliegende Erfindung kann aber
in jeder Anwendung eingesetzt werden, die mindestens zwei Gasaustauschventile
aufweist, einschließlich bei Anwendungen mit mindestens
einem Einlassventil und/oder mindestens einem Auslassventil. Analog
ist die Erfindung besonders zur Verwendung bei Motoren mit mehreren
Ventilen geeignet, die aufgrund ihrer kompakten Auslegung gleichzeitig
von einem einzigen Nockenwellennocken und Stößel
gesteuert werden, wenngleich die Erfindung auch bei Anwendungen
eingesetzt werden kann, bei denen separate Stößel
zum Betätigen jedes Ventils verwendet werden. Während
die vorliegende Erfindung in einer Motorauslegung mit Nockenwelle
im Block unter Verwendung von Stoßstangen zum Betätigen
der Einlass- und Auslassventile (auch als Ventiltrieb Typ 5 bezeichnet)
gezeigt wird, kann die Erfindung auch bei Anwendungen zum Einsatz
kommen, bei denen die Kipphebel mittels eines Stößels
durch eine Nockenwelle direkt betätigt werden (auch als
Ventiltrieb Typ 4 bezeichnet). Der Durchschnittsfachmann wird verschiedene
andere Motorauslegungen erkennen, bei denen eine erfindungsgemäße
Kipphebelanordnung von Vorteil sein kann.The 1 - 6 show the operation of an internal combustion engine and a valve train according to a characteristic embodiment of the invention. A multi-cylinder internal combustion engine 10 is generally of conventional design except for the various valve train components described herein. Therefore, various conventional features associated with the engine and valve train are not expressly illustrated or described. One of ordinary skill in the art will recognize that the present invention may be applied to various types and configurations of engines, including but not limited to spark ignition and spark ignition engines, for example, configured in a "V" configuration or in a series configuration The present invention can be used in any application having at least two gas exchange valves, including applications with at least one inlet valve and / or at least one outlet valve Use in multi-valve engines, which, because of their compact design, are controlled simultaneously by a single cam lobe cam and tappet, although the invention is also used in applications can be used in which separate plunger to actuate each valve. While the present invention is shown in an engine design with a camshaft in the block using bumpers for actuating the intake and exhaust valves (also called valve train type 5), the invention can also be used in applications where the rocker arms are actuated by means of a plunger be directly actuated by a camshaft (also referred to as valve train type 4). One of ordinary skill in the art will recognize various other engine designs in which a rocker arm assembly of the invention may be advantageous.
Wie
in dem teilweisen Freischnitt/Querschnitt einer charakteristischen
Anwendung in 1 gezeigt umfasst ein Mehrzylinder-Verbrennungsmotor 10 eine
in einem Motorblock 14 angeordnete Nockenwelle 12 und
kann als Motor mit Nockenwelle im Block bezeichnet werden. Jeder
Zylinder 16 (wovon nur einer gezeigt wird) umfasst einen
Hubkolben 18, der durch eine Pleuelstange 20 mit
einer (nicht dargestellten) Kurbelwelle verbunden ist. Ein Zylinderkopf 22 ist
an dem Motorblock 14 befestigt und sieht (nicht dargestellte)
herkömmliche Einlass- und Auslasskanäle vor, die
mit entsprechenden Kanälen im Zylinderkopf 22 (nicht
dargestellt) verbunden sind, die Gasaustauschventilen 28 zugeordnet
sind, welche Einlassventile 30, 32 und Auslassventile 36, 38 umfassen.
Der Zylinderkopf 22 umfasst eine herkömmliche
Ausstattung wie Ventilführungen, Sitze, etc. (nicht dargestellt),
die mit dem Betrieb der Gasaustauschventile 28 in Verbindung
stehen. Ein Einspritzventil 40 liefert dem Zylinder 16 als
Reaktion auf ein von einem zugehörigen Motorsteuergerät
vorgesehenes Signal Kraftstoff. Wenngleich ein Direkteinspritzmotor
in 1 gezeigt ist, kann die vorliegende Erfindung
bei Motoren mit anderen Kraftstoffeinspritzstrategien verwendet
werden, beispielsweise Kanaleinspritzung.As in the partial cutout / cross section of a characteristic application in 1 shown comprises a multi-cylinder internal combustion engine 10 one in an engine block 14 arranged camshaft 12 and may be referred to as a camshaft engine in the block. Every cylinder 16 (only one of which is shown) comprises a reciprocating piston 18 that by a connecting rod 20 is connected to a (not shown) crankshaft. A cylinder head 22 is on the engine block 14 attaches and provides conventional intake and exhaust ports (not shown) with corresponding passages in the cylinder head 22 (not shown), the gas exchange valves 28 are assigned which inlet valves 30 . 32 and exhaust valves 36 . 38 include. The cylinder head 22 includes conventional equipment such as valve guides, seats, etc. (not shown) associated with the operation of the gas exchange valves 28 keep in touch. An injection valve 40 delivers to the cylinder 16 in response to a signal provided by an associated engine control unit, fuel. Although a direct injection engine in 1 As shown, the present invention may be used with engines having other fuel injection strategies, such as port injection.
Der
Motor 10 umfasst einen Ventiltrieb 50 zum Steuern
des Einlassens von Luft und/oder Kraftstoff (bei kanaleingespritzten
Motoren) in den Zylinder 16 und des Auslassens von Verbrennungsgasen. Der
Ventiltrieb 50 umfasst Ventile 28, Ventilfedern 52, Kipphebel 54,
Stoßstangen 56 und Stößel 58,
die manchmal als Tassenstößel oder Ventilstößel
bezeichnet werden. Die Nockenwelle 12 umfasst Nocken 70 zum
Betätigen von Ventilen 28. In einer Ausführung
umfasst die Nockenwelle 12 einen einzelnen Nocken zum Betätigen
eines Paars von Einlassventilen 30, 32 und einen
anderen einzelnen Nocken zum Betätigen eines Paars zugehöriger
Auslassventile 36 und 38. Daher kann jeder Stößel 58 unabhängig
betätigbare hydraulische Ventileinstellschrauben zum Einstellen
von Spiel in Verbindung mit jedem des Paars von Stoßstangen,
Kipphebeln und Ventilen umfassen.The motor 10 includes a valvetrain 50 for controlling the admission of air and / or fuel (in the case of channel-injected engines) into the cylinder 16 and exhausting combustion gases. The valve train 50 includes valves 28 , Valve springs 52 , Rocker arm 54 , Bumpers 56 and pestles 58 sometimes referred to as bucket tappets or tappets. The camshaft 12 includes cams 70 for actuating valves 28 , In one embodiment, the camshaft includes 12 a single cam for actuating a pair of intake valves 30 . 32 and another single cam for actuating a pair of associated exhaust valves 36 and 38 , Therefore, every pestle 58 independently operable hydraulic valve timing adjustment screws for adjusting play associated with each of the pair of bumpers, rocker arms, and valves.
Bei
Betrieb berührt der Stößel 58 den
Nocken 70 der Nockenwelle 12. Wenn die Nockenwelle 12 dreht,
hebt der Nocken 70 den Stößel 58 und
die zugeordneten Stoßstangen 56, die entsprechende Kräfte
auf zugeordnete Kipphebel 100, 102 ausüben. Jeder
Kipphebel 100, 102 schwenkt in einer einzigen Ebene
um einen integralen Kugel-/Pfannen-Drehpunktsitz 120 mit
Anschlägen oder Führungsschlitzen an gegenüberliegenden
Seiten jedes Kipphebels gemäß der vorliegenden
Erfindung, wie unter Bezug auf die 2-6 eingehender
veranschaulicht und beschrieben wird. Der Drehpunktsitz 120 ist
wie im Gebiet bekannt am Zylinderkopf 22 befestigt. Zur Erleichterung
des Einbaus von Kipphebelanordnungen 118 an dem Zylinderkopf 22 trägt
eine Montageplatte 126 die Kipphebel 100, 102 über
dem Drehpunktsitz 120, um die Drehkugeln 128 in
entsprechenden Pfannen zu halten. Wie in 1 gezeigt wird,
tragen nach dem Anbau an dem Zylinderkopf 22 die Stoßstangen 56 und
die Ventile 28 die Kipphebel 100, 102,
so dass zwischen der Montageplatte 126 und den Kipphebeln 100, 102 während
des anschließenden Betriebs kein Kontakt besteht. Die Kipphebel 100, 102 setzen
die allgemein nach oben gerichtete Bewegung von Stoßstangen 88, 90 zu
einer im Allgemeinen abwärts gerichteten Bewegung um, um
die Ventile 28 gegen zugehörige Federn 52 zu
bewegen, um zugehörige Einlass-/Auslasskanäle
zu dem Zylinder 16 zu öffnen.During operation, the plunger touches 58 the cam 70 the camshaft 12 , When the camshaft 12 turns, raises the cam 70 the pestle 58 and the associated bumpers 56 , the corresponding forces on associated rocker arms 100 . 102 exercise. Each rocker arm 100 . 102 pivots in a single plane around an integral ball / socket pivot seat 120 with stops or guide slots on opposite sides of each rocker arm according to the present invention, as with reference to FIGS 2 - 6 is illustrated and described in more detail. The pivot seat 120 is known as the area on the cylinder head 22 attached. To facilitate the installation of rocker arm assemblies 118 on the cylinder head 22 carries a mounting plate 126 the rocker arms 100 . 102 over the pivot seat 120 to the turning balls 128 to keep in appropriate pans. As in 1 is shown, wear after the attachment to the cylinder head 22 the bumpers 56 and the valves 28 the rocker arms 100 . 102 so that between the mounting plate 126 and the rocker arms 100 . 102 during the subsequent operation no contact exists. The rocker arms 100 . 102 put the generally upward movement of bumpers 88 . 90 to one in general my downward movement around the valves 28 against associated springs 52 to move associated intake / exhaust ports to the cylinder 16 to open.
2 und
der Querschnitt von 5 (entlang Linie 5-5 in der
Draufsicht von 4) zeigen eine charakteristische
Ausführung einer erfindungsgemäßen Kipphebelanordnung 118.
Die Kipphebel 100, 102, 104 und 106 haben
einen einstückigen Körper 130 mit einer
mittigen Öffnung bzw. Durchlass 132, der durch
eine Bodenwand 134 mit einem strukturell integralen geweiteten
Teil ausgebildet ist, um eine Pfanne 136 zum Greifen einer
Drehkugel 128 zu erzeugen. Die mittige Öffnung 132 ist
weiterhin durch erste und zweite Seitenwände 140, 142 ausgebildet, die
als Innenseitenwand bzw. Außenseitenwand bezeichnet werden
können. Die Seitenwände 140, 142 erstrecken
sich von der Bodenwand 134 zu einer oberen Wand 146.
Jeder Kipphebel 100, 102, 104, 106 nutzt
eine komplanare, kaltgeformte oder gestanzte Stahlkonstruktion mit
einem Profil schmaler Breite, um die Unterbringung bei Anwendungen
mit mehreren Ventilen pro Zylinder zu erleichtern. Die Breite oder
Dicke der gegenüberliegenden Flächen 138 entlang
der Seitenwand 104 und/oder der gegenüberliegenden
Flächen 144 entlang der Seitenwand 142 kann
präzis innerhalb eines Bereichs gesteuert werden, der mit
einem entsprechenden der Führungsschlitze 160 im
Drehpunktsitz 120 greift. Abhängig von dem zum
Bilden der Kipphebel verwendeten jeweiligen Herstellungsprozess
und der jeweiligen Anwendung und Implementierung der Anordnung kann
ein Kipphebel einen präzisionsgesteuerten Dickenbereich 138, 144 für
jeweils gegenüberliegende parallele Flächen entlang
beider Seitenwände 140, 142 umfassen
oder kann gegenüberliegende parallele Flächen
mit einer Präzisionsdicke entlang nur der Seitenwand umfassen,
die einen entsprechenden Führungsschlitz greift. Zum Beispiel
kann der Kipphebel 106 gegenüberliegenden Präzisionsflächen 138 nur
entlang der Seitenwand 140 aufweisen, wo er einen entsprechenden
Führungsschlitz 160 des Drehpunktsitzes 120 greift,
während der Kipphebel 102 gegenüberliegende
Präzisionsflächen 144 nur entlang der
Seitenwand 142 aufweisen kann, wo er einen entsprechenden
Führungsschlitz greift. 2 and the cross section of 5 (along line 5-5 in the plan view of 4 ) show a characteristic embodiment of a rocker arm assembly according to the invention 118 , The rocker arms 100 . 102 . 104 and 106 have a one-piece body 130 with a central opening or passage 132 passing through a bottom wall 134 formed with a structurally integral widened portion to form a pan 136 for gripping a turntable 128 to create. The central opening 132 is still through first and second sidewalls 140 . 142 formed, which can be referred to as inner side wall or outer side wall. The side walls 140 . 142 extend from the bottom wall 134 to an upper wall 146 , Each rocker arm 100 . 102 . 104 . 106 utilizes a coplanar, cold-formed or stamped steel construction with a narrow-width profile to facilitate placement in multi-valve per cylinder applications. The width or thickness of the opposite surfaces 138 along the side wall 104 and / or the opposing surfaces 144 along the side wall 142 can be controlled precisely within a range corresponding to a corresponding one of the guide slots 160 in the pivot seat 120 attacks. Depending on the particular manufacturing process used to form the rocker arms and the particular application and implementation of the arrangement, a rocker arm may have a precision controlled thickness range 138 . 144 for respective opposite parallel surfaces along both side walls 140 . 142 or may include opposing parallel surfaces with a precision thickness along only the sidewall that engages a corresponding guide slot. For example, the rocker arm 106 opposite precision surfaces 138 only along the side wall 140 where it has a corresponding guide slot 160 of the fulcrum seat 120 engages while the rocker arm 102 opposite precision surfaces 144 only along the side wall 142 may have where it engages a corresponding guide slot.
Jeder
Kipphebelkörper 130 umfasst ein Aktorende 150 und
ein Ventilende 152. Das Aktorende 150 kann einen
angeformten geweiteten Teil umfassen, um eine Pfanne 154 für
das Zusammenwirken mit einer Kugelende-Stoßstange zu bewirken.
Alternativ kann ein Aktorende 150 einen flachen Fuß oder eine
andere Grenzfläche umfassen, die für eine andere
Ausführung von Stoßstange geeignet ist, oder zum
Beispiel zum direkten Betätigen durch einen Nockenstößel.
Analog kann das Ventilende 152 einen flachen Ventilfuß 158 umfassen,
das mit einem entsprechenden Ventilkegel zusammenwirkt. Wenn die Anordnung 118 in
einen Zylinderkopf eingebaut ist, sieht einen flaches Fuß 158 mittels
Kontakt mit einem entsprechenden Ventilkegel Rollachsenstabilität (Längsachsenstabilität)
des Kipphebels vor, wobei die Gierachse (vertikale Achse) durch
die im Allgemeinen parallelen seitlichen (oder vertikalen) Flächen
der Führungsschlitze 160 beschränkt wird,
so dass jeder Kipphebel in einer einzigen Ebene (um die Nickachse
des Kipphebels) um die Drehkugel 128 schwenkt. Abhängig
von der jeweiligen Anwendung kann ein Schwenkfuß oder Elefantenfuß am
Ventilende 158 vorgesehen sein, um mechanische Beanspruchungen
an dem Ventilkegel zu mindern. Wenngleich eine Schwenkfuß-
oder Elefantenfuß-Grenzfläche keine Rollachsenstabilität
vorsieht, bieten die parallelen seitlichen Flächen 170 der
Führungsschlitze 160, die mit entsprechenden Flächen 138 oder 144 der
Kipphebel greifen, ausreichend Stabilität, so dass die
Kipphebel in einer einzigen Ebene schwenken.Each rocker arm body 130 includes an actuator end 150 and a valve end 152 , The actor's end 150 may include a molded-in widened portion to form a pan 154 for interacting with a ball end bumper. Alternatively, an actuator end 150 a flat foot or other interface suitable for another type of bumper or, for example, for direct actuation by a cam follower. Analog can the valve end 152 a flat valve foot 158 include, which cooperates with a corresponding valve cone. If the arrangement 118 installed in a cylinder head sees a flat foot 158 by means of contact with a corresponding poppet roll axis stability (longitudinal axis stability) of the rocker arm, wherein the yaw axis (vertical axis) through the generally parallel lateral (or vertical) surfaces of the guide slots 160 is limited, so that each rocker arm in a single plane (about the pitch axis of the rocker arm) around the turning ball 128 swings. Depending on the application, a swivel foot or elephant foot may be on the valve end 158 be provided to reduce mechanical stress on the valve cone. Although a swivel foot or elephant foot interface does not provide roll axis stability, the parallel side surfaces provide 170 the guide slots 160 that with corresponding areas 138 or 144 the rocker arm grip sufficient stability so that the rocker arms pivot in a single plane.
Wie
in den 2 und 3 gezeigt umfasst der Drehpunktsitz 120 eine
obere Fläche 162 und eine untere Montagefläche 164 mit
mehreren Drehkugeltöpfen oder -pfannen 166, denen
jeweils einer der Kipphebel 128 zugeordnet ist, zum Aufnehmen einer
Drehkugel die zwischen dem Drehpunktsitz 120 und einem
zugehörigen Drehkugeltopf bzw. Drehkugelpfanne 136 eines
Kipphebels angeordnet ist. Der Drehpunktsitz 120 erstreckt
sich durch mittige Öffnungen 132 jedes Kipphebels,
wobei eine Positionierung in Längsrichtung durch einen
entsprechenden Führungsschlitz 160 vorgesehen
wird. Mehrere Kipphebel-Führungsschlitze 160 umfassen
jeweils im Allgemeinen parallele seitliche oder vertikale Anschlag- oder
Führungsflächen 170, die sich zwischen
der oberen Fläche 162 und der unteren Montagefläche 164 erstrecken.
Schlitze 160 erstrecken sich von einem Außenumfang
des Drehpunktsitzes 120 hin zu einer Längsmittellinie,
wobei jeder Schlitz sich bevorzugt über weniger als die
Hälfte erstreckt. Die Schlitze 160 können
abwechselnd positioniert sein, wobei sie sich von gegenüberliegenden
Innen- und Außenseiten des Drehpunktsitzes 120 erstrecken,
um ausreichend Drehpunktsitzfestigkeit zum Verringern von Schwingenbiegewirkungen
vorzusehen. Es können andere Anordnungen für Führungsschlitze 160 vorgesehen
werden, wobei sich abhängig von der jeweiligen Anwendung
und Implementierung zum Beispiel benachbarte Schlitze von der gleichen
Seite des Drehpunktsitzes 120 erstrecken oder sich alle
Schlitze von der gleichen Seite des Drehpunktsitzes 120 erstrecken.As in the 2 and 3 shown includes the pivot point seat 120 an upper surface 162 and a lower mounting surface 164 with several rotary ball pots or pans 166 each one of the rocker arms 128 is assigned, for receiving a rotary ball between the pivot seat 120 and an associated Drehkugeltopf or Drehkugelpfanne 136 a rocker arm is arranged. The pivot seat 120 extends through central openings 132 each rocker arm, wherein a longitudinal positioning by a corresponding guide slot 160 is provided. Several rocker guide slots 160 each comprise generally parallel lateral or vertical stop or guide surfaces 170 extending between the upper surface 162 and the lower mounting surface 164 extend. slots 160 extend from an outer periphery of the pivot seat 120 towards a longitudinal centerline, each slot preferably extending over less than half. The slots 160 may be alternately positioned, extending from opposite inner and outer sides of the fulcrum seat 120 extend to provide sufficient pivotal seat strength to reduce swing bending effects. There may be other arrangements for guide slots 160 for example, depending on the particular application and implementation, for example, adjacent slots are from the same side of the pivot seat 120 extend or all slots from the same side of the pivot seat 120 extend.
Der
Drehpunktsitz 120 weist mehrere Durchgangsbohrungen zum
Aufnehmen von Befestigungsmitteln 172 auf, die zwei positionierende
Löcher oder Ausrichtungslöcher 174 für
präzises Positionieren des Drehpunktsitzes 120 im
Verhältnis zum Zylinderkopf 22 und mindestens
ein zusätzliches Befestigungsloch 176 zum Befestigen
der Außenseite des Drehpunktsitzes 120 an dem
Zylinderkopf 22 umfassen. Hohle zylindrische Passstifte 178 sind
teilweise in den Ausrichtungslöchern 174 angeordnet,
so dass sich bei Installation die Stifte 178 von der unteren Montagefläche 164 in
entsprechende positionierende Löcher des Zylinderkopfs 22 erstrecken.
Die Verwendung von hohlen Passstiften 178 erlaubt die Anordnung
von Befestigungsmitteln 172, die sich durch die Stifte 178 in
den Zylinderkopf erstrecken, um eine kompakte Anordnung vorzusehen.The pivot seat 120 has several through holes for receiving fasteners 172 on, the two positioning holes or alignment holes 174 for precise positioning of the pivot point seat 120 in relation to the cylinder head 22 and at least one additional attachment attachment hole 176 for fixing the outside of the pivot seat 120 on the cylinder head 22 include. Hollow cylindrical dowel pins 178 are partially in the alignment holes 174 arranged so that when you install the pins 178 from the lower mounting surface 164 in corresponding positioning holes of the cylinder head 22 extend. The use of hollow dowel pins 178 allows the arrangement of fasteners 172 passing through the pens 178 extend into the cylinder head to provide a compact arrangement.
Eine
Montageplatte 180 ist an der oberen Fläche 162 des
Drehpunktsitzes 120 positioniert und umfasst einen im Allgemeinen
flachen Bodenteil 182 und mehrere Steiger oder Kipphebelträger 184,
denen jeweils ein entsprechender Kipphebel 100, 102, 104, 106 zugeordnet
ist. Jeder Steiger 184 erstreckt sich vom Bodenteil 182,
um eine obere Wand 146 der mittigen Öffnung 132 eines
entsprechenden Kipphebels zu tragen. Die Steiger 184 begrenzen
die Strecke oder Bewegung von mittigen Öffnungen 132 im Verhältnis
zum Drehpunktsitz 120 während der Montage zum
Halten von Drehkugeln 128 in entsprechenden Pfannen 136 und 166.
Wenn die Kipphebelanordnung 118 an dem Zylinderkopf 122 befestigt
wird, werden Kipphebel 100, 102, 104, 106 durch
die Ventilfüße 158 und Stoßstangentöpfe 154 gegen
Drehkugeln 128 gelagert, so dass die obere Wand 146 der mittigen Öffnung 132 oberhalb
der Steiger 184 mit ausreichend Freiraum positioniert ist,
so dass die Steiger 184 nicht die Kipphebel während
des Betriebs berühren.A mounting plate 180 is on the upper surface 162 of the fulcrum seat 120 positioned and includes a generally flat bottom part 182 and several risers or rocker arms 184 , which each have a corresponding rocker arm 100 . 102 . 104 . 106 assigned. Every riser 184 extends from the bottom part 182 to a top wall 146 the central opening 132 to wear a corresponding rocker arm. The Steiger 184 limit the range or movement of central openings 132 in relation to the pivot point seat 120 during assembly for holding rotary balls 128 in appropriate pans 136 and 166 , When the rocker arm assembly 118 on the cylinder head 122 be attached, rocker arms 100 . 102 . 104 . 106 through the valve feet 158 and bumper pots 154 against turning balls 128 stored, leaving the top wall 146 the central opening 132 above the Steiger 184 with enough free space positioned so that the riser 184 Do not touch the rocker arms during operation.
Die
Montageplatte 180 kann aus gestanztem Stahl oder ähnlichem
Material gebildet sein, wobei das Material und/oder die Konstruktion
der Steiger 184 so gewählt wird, dass eine gewisse
Elastizität zum Erleichtern eines zeitweiligen Abnehmens
der Pfannen 126, 166 zum Einsetzen einer Drehkugel 128 vorgesehen
wird, wobei aber ausreichend Kraft ausgeübt wird, um zu
einer Position zurückzukehren, die die Drehkugel während
anschließender Durchführung der Montage hält.
Abhängig vom jeweiligen Montageverfahren können
die Steiger 184 so ausgerichtet sein, dass sie die Kipphebel
von einem Ende leichter über den Drehpunktsitz 120 gleiten
lassen. In der in 2 gezeigten Ausführung
sind zum Beispiel alle Steiger 184 so ausgerichtet, dass
sie die Montage der Kipphebel von einer Richtung (in der Figur von links
nach rechts) erleichtern. Die Steiger können so ausgerichtet
sein, dass einige Kipphebel von links und andere zum Beispiel von
rechts eingebaut werden. Alternativ können sich die Steiger 184 in
Richtung der Kipphebel (im Allgemeinen quer zur Längsachse
des Drehpunktsitzes 120) statt in die in 2 gezeigte
Längsrichtung erstrecken.The mounting plate 180 may be formed from stamped steel or similar material, wherein the material and / or the construction of the riser 184 is chosen so that a certain elasticity to facilitate a temporary removal of the pans 126 . 166 for inserting a rotary ball 128 is provided, but sufficient force is applied to return to a position which holds the rotary ball during subsequent performance of the assembly. Depending on the respective assembly process, the riser 184 be oriented so that the rocker arms from one end easier on the pivot point seat 120 slide. In the in 2 For example, all risers are shown 184 Aligned so that they facilitate the mounting of the rocker arms from one direction (in the figure from left to right). The risers may be oriented so that some rocker arms are installed from the left and others from the right, for example. Alternatively, the riser 184 in the direction of the rocker arms (generally transverse to the longitudinal axis of the pivot point seat 120 ) instead of in 2 extend shown longitudinal direction.
Die
Montageplatte 180 umfasst zwei oder mehr positionierende
Merkmale, die in der gezeigten Ausführung durch Durchgangsbohrungen 186 implementiert
sind, die die Montageplatte 180 mit entsprechenden Durchgangsbohrungen 174, 176 im
Drehpunktsitz 120 ausrichten. Die Ausrichtung wird durch Befestigungsmittel 172 gewahrt,
die sich durch die Montageplatte 180 und den Drehpunktsitz 120 erstrecken.
Andere Ausrichtungslaschen oder ähnliche Merkmale können
abhängig von der jeweiligen Anwendung vorgesehen werden.The mounting plate 180 includes two or more positioning features, which in the embodiment shown are through-holes 186 that implements the mounting plate 180 with corresponding through holes 174 . 176 in the pivot seat 120 align. The alignment is made by fasteners 172 maintained, extending through the mounting plate 180 and the pivot seat 120 extend. Other alignment tabs or similar features may be provided depending on the particular application.
Die
Auslegung des erfindungsgemäßen Drehpunktsitzes
erleichtert das Bilden mit Hilfe eines Metallpulverprozesses, wobei
Führungsschlitze 160, eine untere Montagefläche 164,
Drehkugelpfannen 166 und Ausrichtungslöcher 174 einstückig
aus einer Einheitskonstruktion auf Endmaße ausgebildet
sind, um eine anschließende maschinelle Bearbeitung dieser
Flächen unnötig zu machen. Die Verwendung eines
einstückigen Drehpunktsitzes 120 für
alle Kipphebel, die einem bestimmten Zylinder zugeordnet sind, bietet
zusätzliche Präzision im Verhältnis zu
gemeinsamen Positionierpunkten, die durch hohle Passstifte 178 vorgesehen
werden, die mit Befestigungsmitteln 172 angeordnet werden,
die den Drehpunktsitz 120 am Zylinderkopf 22 befestigen.
Verbesserte Präzision kann zu weniger Geräusch,
Vibration und Rauheit (NHV) und verringertem Verschleiß während
des Betriebs führe.The design of the pivot seat according to the invention facilitates the formation by means of a metal powder process, wherein guide slots 160 , a lower mounting surface 164 , Swivel ball pans 166 and alignment holes 174 are integrally formed of a unitary construction to final dimensions, to make subsequent machining of these surfaces unnecessary. The use of a one-piece pivot seat 120 for all rocker arms that are assigned to a particular cylinder, provides additional precision in relation to common positioning points, which through hollow dowel pins 178 be provided with fasteners 172 be arranged, which is the pivot point seat 120 on the cylinder head 22 Fasten. Improved precision can result in less noise, vibration and roughness (NHV) and reduced wear during operation.
2 zeigt
ferner eine Ausführung eines Verfahrens zum Zusammenbauen
eines mechanisch betätigten Ventiltriebs für einen
Mehrzylinder-Verbrennungsmotor. Der Durchschnittsfachmann wird erkennen,
dass verschiedene Schritte des Verfahrens in anderer Reihenfolge
als hier für veranschaulichende Zwecke beschrieben ausgeführt
werden können. Analog kann die Montage bei einigen oder allen
der Schritte umgekehrt oder umgedreht werden, um die Anbringung
und das Festhalten von Drehkugeln 128 entweder in Kipphebelpfannen 136 oder
Drehpunktsitzpfannen 166 zu erleichtern, was sich auf die
Reihenfolge der Montageschritte auswirken kann. In dieser Ausführung
werden hohle Passstifte 179 in entsprechende Ausrichtungslöcher
des Drehpunktsitzes 120 eingeführt, so dass sie
sich von der Bodenfläche 164 erstrecken. Die Montageplatte 180 wird
an der oberen Fläche 162 des Drehpunktsitzes 120 durch
Ausrichten von Löchern 186 mit entsprechenden
Löchern 174, 176 im Drehpunktsitz 120 positioniert.
Ein oder mehrere Befestigungsmittel 172 können
durch die Löcher 174, 176 eingeführt
werden, um die Ausrichtung der Montageplatte 180 mit dem Drehpunktsitz 120 zu
wahren. 2 Fig. 12 also shows an embodiment of a method of assembling a mechanically actuated valvetrain for a multi-cylinder internal combustion engine. One of ordinary skill in the art will recognize that various steps of the method may be performed in a different order than described herein for illustrative purposes. Similarly, in some or all of the steps, the assembly can be reversed or reversed to attach and retain rotating balls 128 either in toggle pans 136 or pivot seat pans 166 which may affect the order of assembly operations. In this version are hollow dowel pins 179 in corresponding alignment holes of the pivot point seat 120 Introduced so that they stand out from the bottom surface 164 extend. The mounting plate 180 becomes on the upper surface 162 of the fulcrum seat 120 by aligning holes 186 with corresponding holes 174 . 176 in the pivot seat 120 positioned. One or more fasteners 172 can through the holes 174 . 176 be introduced to the orientation of the mounting plate 180 with the pivot seat 120 to protect.
Der
Zusammenbau geht weiter mit einem Bewegen der Kipphebel 100, 102, 104, 106 in
Längsrichtung entlang dem Drehpunktsitz 120 und
der Montageplatte 180, wobei der Drehpunktsitz 120 und die
Montageplatte 180 durch die mittigen Öffnungen 132 treten.
Wie zuvor beschrieben können abhängig von der
jeweiligen Implementierung alle Kipphebel aus der gleichen Richtung
oder einige von jeder Richtung montiert werden. Jeder Kipphebel
ist mit einem entsprechenden Schlitz 160 im Drehpunktsitz 120 ausgerichtet,
was durch Steiger 184 erleichtert werden kann, und wird
anschließend in eine im Allgemeinen quer verlaufende Richtung
bewegt, so dass eine Seitenwand 140, 142 der mittigen Öffnung 132 den entsprechenden
Schlitz 160 des Drehpunktsitzes 120 greift und
eine obere Wand 146 der mittigen Öffnung auf einem
entsprechenden Fortsatz oder Steiger 184 der Montageplatte 180 ruht.
In dieser Ausführung sind Führungsschlitze 160 abwechselnd
angeordnet, so dass abwechselnde Kipphebel in im Allgemeinen entgegengesetzte
Querrichtungen bewegt werden, um einen entsprechenden Schlitz zu
greifen. Der Kipphebel 102 wird zum Beispiel in eine erste
im Allgemeinen quer verlaufende Richtung bewegt, um die Seitenwand 142 zu
greifen, während der Kipphebel 106 in eine im
Allgemeinen entgegengesetzte Querrichtung bewegt wird, um die Seitenwand 140 zu greifen.
Abhängig von der jeweiligen Anwendung können die
Steiger 184 auch zum Befestigen jedes Kipphebels in einer
Querrichtung verwendet werden, so dass sie wie dargestellt zusätzlich
zu einer Längsrichtung mit einem entsprechenden Schlitz
eingerückt bleiben. Alternativ können die Drehkugeln 128 in
jede Kipphebelpfanne 136 oder Drehpunktsitzpfanne 166 eingesetzt
werden, so dass die Ausrichtung der Kipphebel in der Längs-
und Querrichtung verwirklicht wird, wenn die Drehkugel zwischen
entsprechenden Kipphebel- und Drehpunktsitzpfannen positioniert
ist.The assembly continues with a movement of the rocker arms 100 . 102 . 104 . 106 longitudinally along the pivot seat 120 and the mounting plate 180 , where the fulcrum seat 120 and the mounting plate 180 through the central openings 132 to step. As previously described may be dependent from the particular implementation, all rocker arms can be mounted from the same direction or some from each direction. Each rocker arm is with a corresponding slot 160 in the pivot seat 120 aligned, what through Steiger 184 can be relieved, and is then moved in a generally transverse direction, so that a side wall 140 . 142 the central opening 132 the corresponding slot 160 of the fulcrum seat 120 engages and an upper wall 146 the central opening on a corresponding extension or riser 184 the mounting plate 180 rests. In this embodiment are guide slots 160 alternately arranged so that alternate rocker arms are moved in generally opposite transverse directions to engage a corresponding slot. The rocker arm 102 is moved, for example, in a first generally transverse direction to the side wall 142 to grab while the rocker arm 106 is moved in a generally opposite transverse direction to the side wall 140 to grab. Depending on the particular application, the riser 184 also be used to attach each rocker arm in a transverse direction so that they remain engaged with a corresponding slot in addition to a longitudinal direction as shown. Alternatively, the rotary balls 128 into each rocker arm socket 136 or pivot seat pan 166 can be used so that the orientation of the rocker arms in the longitudinal and transverse directions is realized when the rotary ball is positioned between corresponding rocker and pivot seat pans.
4 ist
eine Draufsicht auf eine Kipphebelanordnung 118, die eine
nicht parallele oder schräge Positionierung der Kipphebel
nach Anbringen an dem Drehpunktsitz 120 und Festhalten
durch die Montageplatte 180 zeigt. Wie in den 4 und 6 gezeigt,
können die Ventile im Verhältnis zu den Stoßstangen
bei verschiedenen Abständen angeordnet sein und erfordern
erheblich unterschiedliche Längen für zugehörige
Kipphebel. In einer erfindungsgemäßen Ausführung
ist der Kipphebel 102 um etwa 40% länger als der
Kipphebel 104. Die Verwendung eines komplanaren Kipphebels
dünnen Profils mit einem Kugel-/Pfannenschwenken gemäß der
vorliegenden Erfindung ermöglicht aber eine geeignete Positionierung
der Kugel/Pfanne an dem Drehpunktsitz 120, um im Wesentlichen
identische Kipphebelverhältnisse vorzusehen, um eine im
Wesentlichen identische Ventilbewegung zu erzeugen. Eine Computeranalyse
zeigt zum Beispiel, dass Ventilhubprofile für Ventilpaare
in einem charakteristischen erfindungsgemäßen
Ventiltrieb innerhalb von 0,025 Millimeter (mm) zueinander liegen,
mit Kipphebellängen, die sich um etwa 40% unterscheiden.
Wie der Durchschnittsfachmann weiß, wird das Kipphebelverhältnis
im Allgemeinen als Verhältnis des Abstands zwischen der
Stoßstange und dem Drehpunktsitz bezogen entweder auf den
Abstand zwischen der Stoßstange und dem Ventilschaft oder
den Abstand zwischen dem Drehpunktsitz und dem Ventilschaft verstanden.
Das Kipphebelverhältnis kann auch zum Bezeichnen des Verhältnisses
des Ventilhubs zum Nockenhub verwendet werden. 4 is a plan view of a rocker arm assembly 118 that a non-parallel or oblique positioning of the rocker arm after attachment to the pivot seat 120 and holding by the mounting plate 180 shows. As in the 4 and 6 As shown, the valves may be located at different distances relative to the bumpers and require significantly different lengths for associated rocker arms. In one embodiment of the invention is the rocker arm 102 about 40% longer than the rocker arm 104 , However, the use of a coplanar rocker arm of thin profile with ball and socket pivoting in accordance with the present invention allows for proper positioning of the ball / pan at the pivot seat 120 to provide substantially identical rocker arm ratios to produce substantially identical valve motion. A computer analysis shows, for example, that valve lift profiles for pairs of valves in a characteristic valvetrain according to the invention are within 0.025 millimeters (mm) of each other, with rocker arm lengths differing by about 40%. As one of ordinary skill in the art will appreciate, the rocker arm ratio is generally understood to be the ratio of the distance between the bumper and the pivot seat relative to either the distance between the bumper and the valve stem or the distance between the pivot seat and the valve stem. The rocker arm ratio may also be used to denote the ratio of the valve lift to the cam lift.
Wie
in den 4–6 gezeigt,
sieht der Drehpunktsitz 120 eine kompakte Kipphebelanordnung
vor, die Anwendungen mit vier Ventilen pro Zylinder aufnehmen kann,
wobei allen Kipphebeln ein an einem gemeinsamen Drehpunktsitz angebrachter Zylinder
zugeordnet ist. Die Kipphebel 100, 104 wirken
in nicht parallelen Ebenen im Verhältnis zueinander und
im Verhältnis zu den Kipphebeln 102, 106. Dies
erleichtert die Verwendung der vorliegenden Erfindung in Motorkonfigurationen
mit einer „verdrehten" Anordnung der Einlass-/Auslasskanäle
im Verhältnis zur Längsachse des Motors.As in the 4 - 6 shown, the fulcrum seat looks 120 a compact rocker arm assembly, which can accommodate applications with four valves per cylinder, all toggle associated with a mounted on a common pivot seat cylinder. The rocker arms 100 . 104 act in non-parallel planes relative to each other and relative to the rocker arms 102 . 106 , This facilitates use of the present invention in engine configurations with a "twisted" arrangement of the intake / exhaust ports relative to the longitudinal axis of the engine.
Daher
sieht die Verwendung von Einebenen-Kipphebeln mit an dem gleichen
Drehpunktsitz angebrachten Kugel-/Pfannenschwenkpunkten gemäß der
vorliegenden Erfindung einen kompakten Ventiltrieb vor, der vier
Kipphebel aufnehmen kann, um vier Ventile pro Zylinder zu betätigen.
Das Integrieren von Kipphebel-Führungsschlitzen in den Drehpunktsitz
zum Vorsehen seitlicher oder vertikaler Führungsflächen
an gegenüberliegenden Seiten jedes Kipphebels wahrt die
richtige Ausrichtung des Kipphebels und die entsprechende Belastung
der Ventilkegel während des Betriebs. Die Drehpunktsitzauslegung
erleichtert das Bilden unter Verwendung eines Metallpulverprozesses,
wobei Führungsschlitze, Drehkugelpfannen und Positionierungsflächen
aus einer einheitlichen Konstruktion einstückig auf Endmaße
ausgebildet sind, um eine anschließende maschinelle Bearbeitung
dieser Flächen unnötig zu machen und zusätzliche
Präzision im Verhältnis zu gemeinsamen Positionierungspunkten
vorzusehen, die durch hohle Passstifte vorgesehen werden, die mit
Befestigungsmittel angeordnet sind, die den Drehpunktsitz am Zylinderkopf
befestigen. Der Drehpunktsitz kann eng angebrachte, nicht parallele
Kipphebel aufnehmen, so dass ein gemeinsamer Stößel mit
entsprechenden Kipphebeln, die von erheblich unterschiedlicher Länge
sind, aber das gleiche Kipphebelverhältnis haben, zwei
oder mehr Einlassventile oder zwei oder mehr Auslassventile betätigen
kann. Die Führungsschlitze können so angeordnet
werden, dass der längere Kipphebel und der kürzere
Kipphebel jedes Kipphebelpaars einen Schlitz an gegenüberliegenden
Seiten des Drehpunktsitzes greifen, um einen effizienten Drehpunktsitzaufbau
vorzusehen, der das Anbringen von zwei Kipphebeln nah beieinander
mit Drehkugellagern und Anschlagschlitzen ermöglicht. Diese
Anordnung erleichtert auch das Positionieren von Drehpunktsitzbefestigungsmitteln
an der Außenseite der Kipphebelpaare, um eine Schwingenbiegewirkung
des Drehpunktsitzes während des Betriebs zu mindern.Therefore, the use of single-level rocker arms with ball / socket pivot points mounted on the same pivot seat according to the present invention provides a compact valvetrain that can accommodate four rocker arms to actuate four valves per cylinder. Integrating rocker arm guide slots into the pivot seat for providing lateral or vertical guide surfaces on opposite sides of each rocker arm maintains proper alignment of the rocker arm and corresponding loading of the valve poppets during operation. The pivot seat design facilitates forming using a metal powder process wherein guide slots, swivel cups, and locating surfaces of unitary construction are integrally formed to gauge dimensions to eliminate subsequent machining of these surfaces and provide additional precision relative to common locating points defined by hollow locating pins may be provided which are arranged with fastening means which fix the pivot point seat on the cylinder head. The pivot seat may receive tightly mounted non-parallel rocker arms so that a common pusher with corresponding rocker arms that are of significantly different length but have the same rocker arm ratio can operate two or more intake valves or two or more exhaust valves. The guide slots may be arranged so that the longer rocker arm and shorter rocker arm of each rocker arm pair engage a slot on opposite sides of the pivot seat to provide an efficient pivot seat assembly that allows two rocker arms to be mounted close together with rotary ball bearings and stop slots. This arrangement also facilitates the positioning of fulcrum seat attachment means on the outside of the rocker arm pairs to select a swing bending action of the fulcrum seat reduce the impact of operations.
Während
die beste Art der Ausführung der Erfindung eingehend beschrieben
wurde, wird der Fachmann, den diese Erfindung betrifft, verschiedene
alternative Auslegungen und Ausführungen zum Umsetzen der
Erfindung, die durch die folgenden Ansprüche dargelegt
wird, erkennen.While
the best mode of carrying out the invention described in detail
the person skilled in the art to which this invention relates will be different
alternative designs and implementations for implementing the
Invention set forth by the following claims
will, recognize.
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