WO2002014655A1 - Verbindung zwischen einem schaftende eines gaswechselventils einer brennkraftmaschine und einem stellglied eines ventilstellers - Google Patents
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- WO2002014655A1 WO2002014655A1 PCT/DE2001/002762 DE0102762W WO0214655A1 WO 2002014655 A1 WO2002014655 A1 WO 2002014655A1 DE 0102762 W DE0102762 W DE 0102762W WO 0214655 A1 WO0214655 A1 WO 0214655A1
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/32—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for rotating lift valves, e.g. to diminish wear
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L3/00—Lift-valve, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces; Parts or accessories thereof
- F01L3/10—Connecting springs to valve members
Definitions
- connection is known from WO 99/66177, with at least two shank-shaped wedge pieces enclosing the shaft end and axially supported on the actuator, the radially outer circumferential surface of which extends conically and which are surrounded by at least one cone clamping sleeve, the radially inner circumferential surface of which is complementary to the cone angle the wedge pieces runs and which at the shaft end is axially unscrewed by a nut screwed onto it is supported.
- An annular projection is present on the radially inner peripheral surface of the wedge pieces and engages in an annular groove on the radially outer peripheral surface of the shaft end.
- the actuator is formed by a differential piston, which can slide up and down within a cylinder housing of the valve actuator depending on the pressurization of its facing piston surfaces.
- connection according to the invention between a Scha tende a gas exchange valve of an internal combustion engine and an em actuator of a valve actuator has the advantage that it is not frictionally but positively by the interlocking projections and recesses and dadu rch rotary movements of the shaft end relative to the actuator.
- the opposite Slightly larger diameter of the wedge sleeve formed by the wedge pieces prevents a rotationally fixed frictional engagement between the actuator and the gas exchange valve above the shaft end.
- the actuator does not have to be rotated with the gas exchange valve in order to achieve the advantages known from regular rotation of the gas exchange valve about its longitudinal axis, such as, for example, an equalization of the valve wear in relation to the circumferential direction or a keeping of the valve seat from deposits.
- the flame of the combustion process does not always hit the same point on the valve disc, which effectively prevents the formation of burn holes. Since the actuator does not rotate with the gas exchange valve, it can also be turned more easily due to lower frictional forces.
- the diameter difference between the inside diameter of the wedge sleeve and the outside diameter of the shaft end of the gas exchange valve is preferably a few hundredths of a millimeter.
- the wedge pieces have at least one annular wedge that extends in the circumferential direction and is formed on its radially inner, cylindrical circumferential surface, of which one is assigned to an associated formed in the shaft end engages.
- the ring beads and the ring grooves have a substantially semicircular cross section.
- the inner radius of the ring grooves is slightly larger than the outer radius of the ring beads.
- a further development provides that a shaft of the gas exchange valve extends from a cylinder head of the internal combustion engine through an actuator housing of the valve actuator to essentially one
- valve actuator can be placed as a completely pre-assembled unit on the cylinder head and then the connection of the gas exchange valve and actuator can be made through the opening or outside of the valve actuator housing, which considerably facilitates assembly from above due to the free accessibility of the opening.
- the actuator of the valve stator is preferably formed by an actuator sleeve which surrounds the shaft end of the gas exchange valve at a radial distance and the free end of which protrudes a little from the opening in the wall of the actuator housing.
- a radially outer circumferential surface of the cone clamping sleeve is flush with a radially inner, cylindrical circumferential surface of the actuator sleeve, the inner diameter of which is reduced in steps in the area of the free end towards the cylinder head by a shoulder.
- the cone clamping sleeve is then interposed between the wedge pieces and the radially inner circumferential surface of the free end of the adjusting sleeve, with the outside diameter of the wedge pieces tapering conically and the inside diameter of the cone clamping sleeve widening conically.
- a cone clamping sleeve is provided on the wedge pieces which clamps the body at the free end of the actuator sleeve by means of a thread or in a radially inner annular groove Stierhülle engaging locking ring is supported, whereby the wedge pieces are axially braced against the heel.
- threads or ring grooves for retaining rings form notches that can reduce the fatigue strength of the connection, which is characterized by a high number of load changes in gas exchange valves.
- the thread or the locking ring By arranging the thread or the locking ring according to a further preferred measure in an area which is preferably axially spaced from the wedged sleeves and conical clamping sleeves, the thread or the annular groove lie for. the circlip outside of the power flow and are not exposed to changing loads. Rather, the thread or the ring groove for the locking ring are only subject to the essentially static prestressing forces which ensure the cohesion of the wedge pieces via the wedge effect. The force is therefore not introduced into the gas exchange valve by the
- Thread or the locking ring but through the positive connection made due to the interlocking projections and recesses.
- a clamping disk is preferably arranged between the clamping body and an end face of the conical sleeve facing it. This can compensate for any signs of settling in the components and maintain the necessary axial preload in the connection.
- Figure 1 is a side cross-sectional view of a preferred embodiment of a connection according to the invention between a shaft end of a gas exchange valve of an internal combustion engine and an actuator of a valve actuator.
- FIG. 2 shows a cross-sectional view along the line II-II of FIG. 1;
- FIG. 3 shows an enlarged view of detail A from FIG. 1.
- FIG. 1 For reasons of scale, only one gas exchange valve 1 of a valve train of an internal combustion engine is shown in FIG. 1, which is actuated by an actuator 2 of a valve actuator 4 such that it performs upward and downward opening and closing movements.
- the actuator is designed as an actuator sleeve 2, which one
- Shaft 6 of the gas exchange valve 1 coaxially encloses with a radial distance.
- the stem 6 of the gas exchange valve 1 extends from a cylinder head (not shown) of the internal combustion engine through an actuator housing 8 of the valve stator 4 to substantially a region of an opening 12 formed in an upper wall 10 of the actuator housing 8 and projects from it with its stem end 14 preferably a little way out;
- the free end 16 also stands. the actuator sleeve out of the opening 12 and protrudes a bit beyond the shaft end 14. Coupled with the actuator sleeve 2 in a hydraulically actuated differential piston (not shown for reasons of scale), which acts on the actuator sleeve 2 in such a way that it carries out up and out movements.
- a connection 18 between the shaft end 14 of the gas exchange valve 1 and the free end 16 of the actuator sleeve 2 of the valve actuator 4 includes two cup-shaped wedge pieces 22, 24, which surround the shaft end, 14 of the gas exchange valve 1 and are axially supported on a shoulder 20 of the actuator sleeve 2 radially outer circumferential surface is conical.
- the wedge pieces 22, 24 are comprised of at least one Konusspannhulse 26, the radially inner circumferential surface ⁇ complementary to the cone angle of the wedge pieces 22, 24 extends, viewed in the radial direction, the Konsuspannhggse 26 the wedge pieces
- a cone clamping sleeve 26 is provided on the wedge pieces 22, 24, which is supported on the free end 16 of the actuator sleeve 2 and which is preferably formed by a threaded piece with a hexagon socket screwed into an internal thread 32 of the actuator sleeve 2 is.
- the outer diameter of the wedge pieces 22, 24 tapers conically towards the clamping body 30, while the inner diameter of the cone clamping sleeve 26 widens conically in this direction.
- a clamping disk 34 is axially interposed between the clamping body 30 and an end face of the conical clamping sleeve 26 facing it.
- a possible loss of axial preload can also be compensated for by the elastic design of the actuator sleeve 2. the.
- a radially outer, cylindrical circumferential surface 36 of the cone clamping sleeve 26 is flush with the radially inner, cylindrical circumferential surface 28 of the free end 16 of the actuator sleeve 2, the inside diameter of which on the side of the wedge pieces 22, 24 facing away from the clamping body 30 through the shoulder 20 is gradually reduced.
- the cone clamping sleeve 26 and the wedge pieces 22, 24 are axially interposed between the shoulder 20 of the actuator sleeve 2 and the clamping body 30.
- the two wedge pieces 22, 24 are braced against one another in the radial direction by the action of the adapter sleeve 26.
- the wedge pieces 22, 24, as seen in the circumferential direction connect to one another without gaps and flush and complement one another to form a circumferential wedge sleeve, the inside diameter of which is slightly larger than the outside diameter of the shaft end 14 of the gas exchange valve 1 there is no frictional contact between the peripheral surface of the shaft end 14 of the gas exchange valve 1 and a radially inner peripheral surface 38 of the wedge Form sleeve 22, 24, which would be sufficient to be able to prevent rotational movements of the shaft end 14 relative to the wedge sleeve 22, 24 which is non-positively clamped with the adjusting sleeve 2.
- the difference in diameter between the inner diameter of the wedge sleeve 22, 24 and the outer diameter of the shaft end 14 of the gas exchange valve 1 is preferably a few hundredths of a millimeter.
- projections 42 and recesses 44 which engage in one another are provided on the radially inner circumferential surface 38 of the wedge pieces 22, 24 and on the radially outer circumferential surface 40 of the shaft end 14 of the gas exchange valve 1 , so that a positive connection is generated.
- the projections and recesses 42, 44 interlock with one another with preferably little axial and radial play.
- the wedge pieces 22, 24 have on their radially inner, cylindrical circumferential surface 38 three equidistant axially one behind the other, each extending in the circumferential direction, annular beads 42, each of which engages in an associated circumferential annular groove 44 formed in the shaft end 14 ,
- the annular beads 42 and annular grooves 44 have an essentially semicircular cross section, the inner radius of the annular grooves 44 being preferably a few hundredths of a millimeter larger than the outer radius of the annular beads 42, as can be seen in particular from FIG. 3. This creates both radial and axial play, which in turn prevents the formation of static friction between the shaft end 14 and the wedge sleeve 22, 24.
- the gas exchange valve 1 can rotate freely with respect to the actuator sleeve 2 while their up and down. outgoing movements are transmitted through the playful, positive connection 18.
- the clamping body 30 is not supported by a thread, but by a locking ring 48 which engages in a radially inner annular groove 46 of the actuator sleeve 2 and which engages on the upper annular end face of the clamping body 30.
- the cone clamping sleeve 26 is pressed into the actuator sleeve 2 from above with the aid of an assembly tool and fixed by the locking ring 48.
- the tension plate 34 can then be omitted.
- connection 18 between the shaft end 14 of the gas exchange valve 1 and the actuator sleeve 2 is in the region of the opening 12 in the upper wall 10 of the actuator housing 8 placed on the cylinder head, it is easily accessible from above after mounting the valve actuator 4 on the cylinder head.
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Verbindung (18) zwischen einem Schaftende (14) eines Gaswechselventils (1) einer Brennkraftmaschine und einem Stellglied (2) eines Ventilstellers (4), mit wenigstens zwei das Schaftende (14) umschliessenden, sich am Stellglied (2) abstützenden, schalenförmigen Keilstücken (22, 24), deren radial äussere Umfangsfläche konisch verläuft und welche von wenigstens einer Konusspannhülse (26) umfasst sind, deren radial innere Umfangsfläche komplementär zum Konuswinkel der Keilstücke (22, 24) verläuft, wobei an der radial inneren Umfangsfläche (38) der Keilstücke (22, 24) und an der radial äusseren Umfangsfläche (40) des Schaftendes (14) des Gaswechselventils (1) ineinander greifende Vorsprünge (42) und Ausnehmungen (44) vorgesehen sind. Die Erfindung sieht vor, dass zur Ermöglichung von Drehbewegungen des Schaftendes (14) relativ zu den Keilstücken (22, 24) diese in Umfangsrichtung gesehen aneinander spaltlos anschliessen und sich zu einer umlaufenden Keilhülse (22, 24) ergänzen, deren Innendurchmesser geringfügig grösser ist als der Aussendurchmesser des Schaftendes (14) des Gaswechselventils (1) und dass die Vorsprünge (42) und Ausnehmungen (44) mit geringem Spiel ineinander greifen.
Description
Verbindung zwischen einem Schaftende eines Gaswechseiventüs einer Brennkraftmaschine und einem Stellglied eines VentilsteiSers
Beschreibung
Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einer Verbindung zwischen einem
Schaftende eines Gaswechselventils einer Brennkraftmaschine und einem Steilglied eines Ventilstellers, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine solche Verbindung ist aus der WO 99/66177 bekannt, mit wenigstens zwei das Schaftende umschließenden, sich am Stellglied axial abstützenden, schaienförmigen Keilstücken, deren radial äußere Umfangsflache konisch verläuft und welche von wenigstens einer Konusspannhulse umfaßt sind, deren radial innere Umfangsflache komplementär zum Konuswinkel der Keilstücke verläuft und welche am Schaftende durch eine auf dieses aufgeschraubte Mutter axial abge-
stützt ist. An der radial inneren Umfangsflache der Keilstücke ist ein Ringvorsprung vorhanden, der in eine Ringnut an der radial äußeren Umfangsflache des Schaftendes eingreift. Das Stellglied wird durch einen Differentialkolben gebildet, der je nach Druckbeaufschlagung sei- ner voneinander weg weisenden, stirnseitigen Kolbenflächen innerhalb eines Zylindergehäuses des Ventilstellers- auf und ab gleiten kann.
Bedingt durch die Keilwirkung und die axial vorgespannte Konusspannhulse liegt je eine radial innere Umfangsflache der Keilstücke am Schaftende des Gaswechselventils bündig an, so daß ein Haftreib- schluß zwischen dem Schaftende und den sich am Differentialkolben abstützenden Keilstücken erzeugt wird. Eine Drehung des Gaswechselventils um seine Längsachse, welche sich beispielsweise günstig auf einen gleichmäßigen Verschleiß des Ventilsitzes auswirkt, ist dann nur zusammen mit dem Differentialkolben möglich. Da die durch den Diffe- rentialkolben begrenzten, mit unter Druck stehender Hydraulikflüssigkeit beaufschlagten Druckkammern durch Hochdruckdichtungen gegeneinander und gegen die Umgebung abgedichtet sind, sind für eine Drehbewegung des Differentialkolbens relativ hohe Reibkräfte zu überwinden.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Verbindung zwischen einem Scha tende eines Gaswechselventils einer Brennkraftmaschine und ein em Stellglied eines Ventilstellers hat demgegenüber den Vorteil, daß sie nicht reibschlüssig sondern formschlüssig durch die spielbehaftet ineinander greifenden Vorsprünge und Ausnehmungen erfolgt und dadu rch Drehbewegungen des Schaftendes relativ zum Stellglied zuläßt. Der gegen-
über dem Schaftende geringfügig größere Durchmesser der durch die Keilstücke gebildeten Keilhülse verhindert einen drehfesten Reibschluß zwischen Stellglied und Gaswechselventil. Dann braucht das Stellglied nicht mit dem Gaswechselventil mitverdreht werden, um die durch re- gelmäßige Drehung des Gaswechselventils um seine Längsachse bekannten Vorteile wie beispielsweise eine Vergleichmäßigung des Ven- tilverschleisses bezogen auf die Umfangsrichtung oder eine Freihaltung des Ventilsitzes von Ablagerungen zu erzielen. Darüber hinaus trifft die Stichflamme des Verbrennungsprozesses dann nicht immer die gleiche Stelle des Ventiltellers, wodurch Brandlochbildung wirksam vorgebeugt wird. Da das Stellglied nicht mit dem Gaswechselventil mitdreht, kann dieses aufgrund niedrigerer Reibkräfte zudem leichter verdreht werden.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Patent- anspruch 1 angegebenen Erfindung möglich.
Gemäß einer besonders zu bevorzugenden Maßnahme beträgt die Durchmesserdifferenz zwischen dem Innendurchmesser der Keilhülse und dem Außendurchmesser des Schaftendes des Gaswechselventils vorzugsweise wenige Hundertstel Millimeter. Um die vom Stell- glied auf das Gaswechselventil wirkenden Zug- und Druckkräfte im wesentlichen formschlüssig übertragen zu können, weisen die Keilstücke wenigstens einen sich in Umfangsrichtung ersteckenden und an ihrer radial inneren, zylindrischen Umfangsflache ausgebildeten Ringwuist auf, von weichen je einer in eine zugeordnete, im Schaftende ausgebil- dete Ringnut eingreift. Die Ringwülste und die Ringnuten haben einen im wesentlichen halbkreisförmigen Querschnitt. Um eine reibschlüssige Klemmwirkung zwischen den Ringwülsten und den Ringnuten zu ver-
meiden, ist der Innenradius der Ringnuten geringfügig größer als der Außenradius der Ringwülste.
Eine Weiterbildung sieht vor, daß sich ein Schaft des Gaswechselventils von einem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine durch ein Stellergehäuse des Ventilstellers hindurch bis im wesentlichen in einen
Bereich einer in einer Wandung des Stellergehäuses ausgebildeten Öffnung erstreckt. Hierdurch kann der Ventilsteller als komplett vormontierte Einheit zunächst auf den Zylinderkopf aufgestetzt werden und anschließend die Verbindung von Gaswechselventil und Stellglied durch die Öffnung hindurch oder außerhalb des Ventilstellergehäuses hergestellt werden, was die Montage wegen der freien Zugängigkeit der Öffnung von oben her wesentlich erleichert.
Das Stellglied des Ventilsteliers wird vorzugsweise durch eine Stellerhülse gebildet, welche das Schaftende des Gaswechselventils mit radialem Abstand umschließt und deren freies Ende ein Stück weit aus der Öffnung in der Wandung des Stellergehäuses herausragt. Eine radial äußere Umfangsflache der Konusspannhulse ist mit einer radial inneren, zylindrischen Umfangsflache der Stellerhülse bündig, deren Innendurchmesser im Bereich des freien Endes zum Zylinderkopf hin durch einen Absatz stufenförmig reduziert ist. In radialer Richtung gesehen ist dann die Konusspannhulse den Keilstücken und der radial inneren Umfangsflache des freien Endes der Stellerhülse zwischengeordnet, wobei sich zu diesem hin der Außendurchmesser der Keilstük- ke konisch verjüngt und der Innendurchmesser der Konusspannhulse konisch erweitert. Zur Abstützung der Konusspannhulse an der Stellerhülse ist ein die Konusspannhulse auf die Keilstücke spannender Spannkörper vorgesehen, der am freien Ende der Stellerhülse mittels eines Gewindes oder durch einen in eine radial innere Ringnut der
Stelierhülse eingreifenden Sicherungsring abgestützt ist, wodurch die Keilstücke axial gegen den Absatz verspannt sind.
Gewinde oder Ringnuten für Sicherungsringe bilden allerdings Kerben, die die Dauerfestigkeit der durch eine bei Gaswechselventilen hohe Lastwechselzahl geprägten Verbindung herabsetzen können. Indem das Gewinde oder der Sicherungsring gemäß einer weiteren zu bevorzugenden Maßnahme in einem Bereich angeordnet ist, welcher von den ineinander verkeilten Keilhülsen und Konusspannhülsen vorzugsweise axial beabstandet ist, liegen das Gewinde oder die Ringnut für . den Sicherungsring außerhalb des Kraftflusses und sind keinen wechselnden Krafteinleitungsbeanspruchungen ausgesetzt. Vielmehr unterliegen das Gewinde oder die Ringnut für den Sicherungsring lediglich der im wesentlichen statischen Vorspannkräfte, die über die Keilwirkung für den Zusammenhalt der Keilstücke sorgen. Die Kraft- einleitung in das Gaswechselventil erfolgt demnach nicht durch das
Gewinde oder den Sicherungsring sondern durch die aufgrund der ineinander greifenden Vorsprünge und Ausnehmungen hergestellte, formschlüssige Verbindung.
In bevorzugter Weise ist dem Spannkörper und einer diesem zu- gewandten Stirnfläche der Konushülse eine Spannscheibe zwischengeordnet. Hierdurch können auftretende Setzerscheinungen der Bauteile ausgeglichen und die notwendige axiale Vorspannung in der Verbindung aufrechterhalten werden.
Zeichnungen
Ein Ausführungsbeispief der Erfindung ist in den Zeichnungen •dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen :
Fig. 1 eine seitliche Querschnittsdarstellung einer bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbindung zwischen einem Schaftende eines Gaswechselventils einer Brennkraftmaschine und einem Stellglied eines Ventilstellers;
Fig.2 eine Querschnittsdarstellung entlang der Linie II - II von - Fig.1 ;
Fig.3 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit A von Fig.1.
Fig.4 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Verbindung.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Von einem Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine ist in Fig.1 aus Maßstabsgründen nur ein Gaswechselventil 1 gezeigt, welches durch ein Stellglied 2 eines Ventilstellers 4 derart betätigt wird, daß es auf- und abwärtsgehende Öffnungs- und Schließbewegungen ausführt.
Das Stellglied ist als Stellerhülse 2 ausgebildet, welche einen
Schaft 6 des Gaswechselventils 1 mit Radialabstand koaxial umschließt. Der Schaft 6 des Gaswechselventils 1 erstreckt sich von einem nicht dargestellten Zyiinderkopf der Brennkraftmaschine durch ein Stellergehäuse 8 des Ventilsteliers 4 hindurch bis im wesentlichen in einen Bereich einer in einer oberen Wandung 10 des Stellergehäuses 8 ausgebildeten Öffnung 12 und ragt aus dieser mit seinem Schaftende
14 vorzugsweise ein Stück weit heraus; Ebenso steht das freie Ende 16 . der Stellerhülse aus der Öffnung 12 heraus und überragt das Schaftende 14 um ein Stück. Mit der Stellerhülse 2 ist in ein aus Maßstabsgründen nicht dargestellter hydraulisch betätigbarer Differentialkolben gekoppelt, der auf die Stellerhülse 2 derart wirkt, daß diese auf und abgehende Bewegungen ausführt.
Eine Verbindung 18 zwischen dem Schaftende 14 des Gaswechselventils 1 und dem freien Ende 16 der Stellerhülse 2 des Ventilstellers 4 beinhaltet zwei das Schaftende, 14 des Gaswechselventils 1 umschließende, sich an einem Absatz 20 der Stellerhülse 2 axial abstützende, schalenförmige Keilstücke 22, 24, deren radial äußere Umfangsflache konisch verläuft. Die Keilstücke 22, 24 sind von wenigstens einer Konusspannhulse 26 umfaßt, deren radial innere Umfangsflache ■ komplementär zum Konuswinkel der Keilstücke 22, 24 verläuft, wobei in radialer Richtung gesehen die Konsuspannhülse 26 den Keilstücken
22, 24 und einer radial inneren, zylindrischen Umfangsflache 28 des freien Endes 16 der Stellerhülse 2 zwischengeordnet ist. Darüber hinaus ist ein die Konusspannhulse 26 auf die Keilstücke 22, 24 spannender Spannkörper 30 vorgesehen, der sich am freien Ende 16 der Stel- lerhülse 2 abstützt und welcher vorzugsweise durch ein Gewindestück mit Innensechskant gebildet wird, das in ein Innengewinde 32 der Stellerhülse 2 eingeschraubt ist. Zum Spannkörper 30 hin verjüngt sich der Außendurchmesser der Keilstücke 22, 24 konisch, während sich der Innendurchmesser der Konusspannhulse 26 in dieser Richtung konisch erweitert. Dem Spannkörper 30 und einer diesem zugewandten Stirnfläche der Konusspannhulse 26 ist eine Spannscheibe 34 axial zwischengeordnet. Ein eventueller Verlust an axialer Vorspannkraft kann auch durch elastische Gestaltung der Stellerhülse 2 kompensiert wer-
den. Eine radial äußere, zylindrische Umfangsflache 36 der Konusspannhulse 26 ist mit der radial inneren, zylindrischen Umfangsflache 28 des freien Endes 16 der Stellerhülse 2 bündig, deren Innendurchmesser auf der, vom Spannkörper 30 weg weisenden Seite der Keil- stücke 22, 24 durch den Absatz 20 stufenförmig reduziert ist. Somit sind die Konusspannhulse 26 und die Keilstücke 22, 24 dem Absatz 20 der Stellerhülse 2 und dem Spannkörper 30 axial zwischengeordnet. '
Beim Einschrauben des Spannkörpers 30 in die Stellerhülse 2 wird eine Axialkraft auf die Konusspannhulse 26. ausgeübt, welche auf- grund der Keilwirkung die Keilstücke 22, 24 axial gegen den Absatz 20 verspannt, so daß diese in axialer Richtung mit der Stellerhülse 2 formschlüssig verbunden sind. Andererseits ist die durch den Spannkörper 30 auf die Konusspannhulse 26 ausgeübte axiale Kraft derart groß, daß zum einen, zwischen der radial äußeren Umfangsflache 36 der Ko- nusspannhülse 26 und der radial inneren Umfangsflache 28 der Stellerhülse 2 und zum andern zwischen den einander zugeordneten Keilflächen der Konusspannhulse 26 und den Keilstücken 22, 24 jeweils Haftreibung vorliegt, so daß die Keilstücke 22, 24 zusätzlich auch kraftschlüssig mit der Stellerhülse 2 gekoppelt sind.
Schließlich werden die beiden Keilstücke 22, 24 durch die Wirkung der Konsusspannhülse 26 in radialer Richtung gegeneinander verspannt. Da aber, wie in Fig.2 gezeigt ist, die Keilstücke 22, 24 in Umfangsrichtung gesehen aneinander spaltlos und bündig anschließen und sich zu einer umlaufenden Keilhülse ergänzen, deren Innendurch- messer geringfügig größer ist als der Außendurchmesser des Schaftendes 14 des Gaswechselventils 1 , kann sich kein reibschlüssiger Kontakt zwischen der Umfangsflache des Schaftendes 14 des Gaswechselventils 1 und einer radial inneren Umfangsflache 38 der Keil-
hülse 22, 24 ausbilden, der ausreichend wäre, um Drehbewegungen des Schaftendes 14 gegenüber der mit der Stellerhülse 2 kraftschlüssig drehfest verspannten Keilhülse 22, 24 verhindern zu können. Die Durchmesserdifferenz zwischen dem Innendurchmesser der Keilhülse 22, 24 und dem Außendurchmesser des Schaftendes 14 des Gaswechselventils 1 beträgt vorzugsweise wenige Hundertstel Millimeter.
Um jedoch die axialen Bewegungen der Stellerhülse 2 auf das Gaswechselventil 1 zu übertragen, sind an der radial inneren Umfangsflache 38 der Keilstücke 22, 24 und an der radial äußeren Umfangsflä- ehe 40 des Schaftendes 14 des Gaswechselventils 1 ineinander greifende Vorsprünge 42 und Ausnehmungen 44 vorgesehen, so daß eine formschlüssige Verbindnung erzeugt wird. Um Drehbewegungen des Schaftendes 14 relativ zur Keiihülse 22, 24 zu ermöglichen, greifen die Vorsprünge und Ausnehmungen 42, 44 mit vorzugsweise geringem Axial- und Radialspiel ineinander.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform weisen die Keilstücke 22, 24 an ihrer radial inneren, zylindrischen Umfangsflache 38 drei äquidistant axial hintereinander angeordnete, sich jeweils in Umfangsrichtung ersteckende Ringwülste 42 auf, von welchen je eine in eine zugeordnete, im Schaftende 14 ausgebildete, umlaufende Ringnut 44 eingreift. Die Ringwülste 42 und Ringnuten 44 haben einen im wesentlichen halbkreisförmigen Querschnitt, wobei der Innenradius der Ringnuten 44 um vorzugsweise wenige Hundertstel Millimeter größer als der Außenradius der Ringwülste 42 ist, wie insbesondere aus Fig .3 hervor- geht. Hierdurch entsteht sowohl Radial- wie auch Axiaispiel, wodurch wiederum die Ausbildung von Haftreibung zwischen dem Schaftende 14 und der Keilhülse 22, 24 verhindert wird. Infolgedessen kann das Gaswechseiventil 1 gegenüber der Stellerhülse 2 frei drehen, während
deren auf- und . abgehende Bewegungen durch die spielbehaftete, formschlüssige Verbindung 18 übertragen werden.
Gemäß einer weiteren, in Fig.4 dargestellten Ausführungsform ist der Spannkörper 30 nicht über ein Gewinde, sondern durch einen in eine radial innere Ringnut 46 der Stellerhülse 2 eingreifenden Sicherungsring 48 abgestützt, der an der oberen ringförmigen Stirnfläche des Spannkörpers 30 angreift. In diesem Fall wird die Konusspannhulse 26 mit Hilfe eines Montagewerkzeuges von oben her in die Stellerhülse 2 eingepreßt und durch den Sicherungsring 48 fixiert. Die Spannscheibe 34 kann dann entfallen.
Die axialen Bewegungen der Stellerhülse 2 werden durch die' Keilstücke 22, 24 auf den Schaft 6 des Gaswechselventils 1 übertragen, welche vom Gewinde 32 oder vom Sicherungsring 48 axial beabstandet angeordnet sind. Das Gewinde 32 oder der Sicherungsring 48 liegen dann in einem Bereich außerhalb des sich vom Schaftende 14 des Gaswechselventils 1 über die Keilstücke 22, 24 in die Stellerhülse 2 erstreckenden Kraftflusses. Somit setzen die durch das Gewinde 32 oder die Ringnut 46 gebildeten Kerben die Dauerfestigkeit der durch eine bei Gaswechselventilen 1 hohe Lastwechselzahl geprägten Ver- bindung 18 nicht herab.
Da die Verbindung 18 zwischen dem Schaftende 14 des Gaswechselventils 1 und der Stellerhülse 2 im Bereich der Öffnung 12 in der oberen Wandung 10 des auf den Zylinderkopf aufgesetzten Stellergehäuses 8 befindet, ist sie nach Montage des Ventilstellers 4 auf dem Zylinderkopf von oben her leicht zugängig.
Claims
1. Verbindung (18) zwischen einem Schaftende (14) eines Gaswechsel- ventils (1 ) einer Brennkraftmaschine und einem Stellglied (2) eines
Ventilstellers (4), mit wenigstens zwei das Schaftende (14) umschließenden, sich am Stellglied (2) abstützenden, schalenförmigen Keilstük- ken (22, 24), deren radial äußere Umfangsflache konisch verläuft und welche von wenigstens einer Konusspannhulse (26) umfaßt sind, deren radial innere Umfangsflache komplementär zürn Konuswinkel der 'Keilstücke (22, 24) verläuft, wobei an der radial inneren Umfangsflache (38) der Keiistücke(22, 24) und an der radial äußeren Umfangsflache (40) des Schaftendes (14) des Gaswechselventils (1 ) ineinander greifende Vorsprünge (42) .und Ausnehmungen (44) vorgesehen sind, da- durch gekennzeichnet, daß zur Ermöglichung von Drehbewegungen des Schaftendes (14) relativ zu den Keilstücken (22, 24) diese in Umfangsrichtung gesehen aneinander spaltlos anschließen und sich zu einer umlaufenden Keilhülse (22, 24) ergänzen, deren Innendurchmesser geringfügig größer ist als der Außendurchmesser des Schaftendes (14) des Gaswechselventils (1 ) und daß die Vorsprünge (42) und Ausnehmungen (44) mit geringem Spiel ineinander greifen.
2. Verbindung nach .Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die
Durchmesserdifferenz zwischen dem Innendurchmesser der Keiihülse (22, 24) und dem Außendurchmesser des Schaftendes' (14) des Gaswechselventils (1 ) vorzugsweise wenige Hundertstel Millimeter beträgt.
3. Verbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Keilstücke (22, 24) wenigstens einen sich in Umfangsrichtung ersteckenden und an ihrer radial inneren, zylindrischen Umfangsflache (38) ausgebildeten Ringwulst (42) aufweisen, von welchen je einer in eine zu- geordnete, im Schaftende (14) ausgebildete Ringnut (44) eingreift, um die vom Stellglied (2) auf das Gaswechselventil (1) wirkenden Zug- und Druckkräfte im wesentlichen formschlüssig zu übertragen.
4. Verbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringwülste (42) und Ringnuten (44) einen im wesentlichen halbkreisförmigen Querschnitt aufweisen, wobei der Innenradius der Ringnuten (44) geringfügig größer als der Außenradius der Ringwülste (42) ist. "
5. Verbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, daß sich ein Schaft (6) des Gaswechselventils (1 ) von einem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine durch ein Stellergehäuse (8) des Ventilstellers (4) hindurch bis im wesentlichen in einen Bereich einer in einer oberen Wandung (10) des Stellergehäuses (8) ausgebildeten Öffnung (12) erstreckt, durch welche die Verbindung (18) nach Montage des Ventilstellers (4) auf dem Zyfinderkopf von oben zugängig ist.
6. Verbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied des Ventilstellers (4) durch eine Stellerhülse (2) gebildet' wird, welche das Schaftende (14) des Gaswechselventils (1) mit radialem Abstand umschließt und deren freies Ende (16) ein Stück weit aus der Öffnung (12) in der Wandung (10) des Stellergehäuses (8) herausragt.
7. Verbindung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine radial äußere Umfangsflache (36) der Konusspannhulse (26) mit einer radial inneren, zylindrischen Umfangsflache (28) der Stellerhülse (2) bündig ist, deren Innendurchmesser im Bereich des freien Endes (16) der Stellerhülse (2) zum Zylinderkopf hin durch einen Absatz (20) stufenförmig reduziert ist.
8. Verbindung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in ra- dialer Richtung gesehen die Konusspannhulse (26) den Keilstücken
(22, 24) und der radial inneren Umfangsflache (28) der Stellerhülse (2) zwischengeordnet ist, wobei zum freien Ende (16) der Stellerhülse (2) hin der Außendurchmesser der Keilstücke (22, 24) konisch verjüngt und der Innendurchmesser der Konusspannhulse (26) konisch erwei- tert ist.
9. Verbindung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Konusspannhulse (26) auf die Keilstücke (22, 24) spannender Spannkörper (30) vorgesehen ist, der am freien Ende (16) der Stellerhülse mittels eines Gewindes (32) oder durch einen in eine radial innere
Ringnut (46) der Stellerhülse (2) eingreifenden Sicherungsring (48) abgestützt ist, wodurch die Keilstücke (22, 24) axial gegen den Absatz (20) verspannt sind. -
10. Verbindung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewinde (32) oder der Sicherungsring (48) in einem Bereich der
Stellerhülse (2) angeordnet ist, welcher von den ineinander verkeilten Keilstücken (22, 24) und Konusspannhülsen (26) vorzugsweise axial beabstandet ist.
11.Verbindung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß dem Spannkörper (30) und einer diesem zugewandten Stirnfläche der Ko- nusspannhülse (26) eine Spannscheibe (34) 'zwischengeordnet ist.
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