DE102013102150A1

DE102013102150A1 - Rocker arm arrangement

Info

Publication number: DE102013102150A1
Application number: DE102013102150.6A
Authority: DE
Inventors: Daniel Hallmayer; Joachim Grünberger
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2013-03-05
Filing date: 2013-03-05
Publication date: 2014-09-25

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schlepphebelanordnung (1, 21) mit einem Schlepphebel (2, 22) mit einem ersten Angriffsbereich (2, 23) zur Beaufschlagung eines Gaswechselventils (4, 24), einem zweiten Angriffsbereich (5, 25) zur Beaufschlagung eines Auflagebereichs eines Ausgleichselements (6, 26), wobei zwischen dem ersten Angriffsbereich und dem zweiten Angriffsbereich eine Rolle (8, 28) gelagert angeordnet ist, Führungsmittel (12, 13, 32, 33) vorgesehen sind, welche nur eine definierte Bewegung des Schlepphebels relativ zum Ausgleichselement zulassen, so dass der Schlepphebel relativ zum Ausgleichselement eine in einer Ebene liegende drehende oder abwälzende Bewegung durchführt.The invention relates to a rocker arm arrangement (1, 21) with a rocker arm (2, 22) with a first engagement area (2, 23) for acting on a gas exchange valve (4, 24), a second engagement area (5, 25) for acting on a support area Compensation elements (6, 26), a roller (8, 28) being mounted between the first engagement area and the second engagement area, guide means (12, 13, 32, 33) are provided which only have a defined movement of the finger lever relative to the compensation element allow, so that the rocker arm performs a rotating or rolling movement in one plane relative to the compensating element.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schlepphebelanordnung, insbesondere eine Rollenschlepphebelanordnung eines Verbrennungsmotors insbesondere eines Kraftfahrzeugs, insbesondere nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. The invention relates to a finger follower arrangement, in particular a roller finger follower arrangement of an internal combustion engine, in particular of a motor vehicle, in particular according to the preamble of claim 1.

Schlepphebel, wie insbesondere Rollenschlepphebel, werden bei Verbrennungsmotoren eingesetzt, um die Steuerung der Ventile des Verbrennungsmotors vorzunehmen. Cam followers, such as roller cam followers in particular, are used in internal combustion engines in order to control the valves of the internal combustion engine.

Bei modernen Verbrennungsmotoren werden zur variablen Ventilansteuerung Schiebenockenvorrichtungen eingesetzt, bei welchen zumindest zwei Nocken mit unterschiedlichen Erhebungen vorgesehen sind, die durch eine laterale Verschiebung zur jeweiligen Beaufschlagung eines Schlepphebels auswählbar sind. Dadurch kann eine unterschiedliche Ansteuerungscharakteristik eines Gaswechselventils erreicht werden. Durch die Ausgestaltung der Nocken wird entsprechend eine vorgesehene Öffnungs- bzw. Schließcharakteristik des Gaswechselventils durch die Übertragung des Nockenhubs über den Schlepphebel auf das Gaswechselventil erreicht. In modern internal combustion engines sliding cam devices are used for variable valve control, in which at least two cams are provided with different elevations, which are selectable by a lateral displacement to the respective loading of a finger lever. As a result, a different activation characteristic of a gas exchange valve can be achieved. Due to the configuration of the cams, an intended opening or closing characteristic of the gas exchange valve is correspondingly achieved by the transmission of the cam lift via the drag lever to the gas exchange valve.

Bei der Verwendung von Rollenschlepphebeln ist es bei solchen Schiebenockenvorrichtungen vorteilhaft, wenn die Rollen der Rollenschlepphebel schmal in der Breite und mit einem eher großen Durchmesser versehen ausgebildet sind, damit eine gute Ansteuerbarkeit bei gutem Wechselverhalten erreicht wird. When using Gleitschlepphebeln it is advantageous in such sliding cam devices, when the rollers of the roller rocker arms are formed narrow in width and with a rather large diameter, so that a good controllability is achieved with good switching behavior.

Diese schmale Gestaltung der Rollen der Rollenschlepphebel mit gleichzeitig eher großem Durchmesser kann dazu führen, dass bei einem Verschieben der Nockenvorrichtung es zu einem Verkippen des Schlepphebels um seine Längsachse kommt. Auch kann es zu einer Schrägstellung des Schlepphebels kommen. Diese Schrägstellung wird dadurch begünstigt, dass die Verbindung zwischen dem Schlepphebel und dem Ausgleichselement in der Regel mittels eines Kugelkopfs mit entsprechender Kugelpfanne erfolgt. This narrow design of the roles of Rollenschlepphebel with at the same time rather large diameter can lead to a displacement of the cam device, it comes to a tilting of the finger lever about its longitudinal axis. It can also lead to an inclination of the finger lever. This inclination is favored by the fact that the connection between the cam follower and the compensating element usually takes place by means of a ball head with a corresponding ball socket.

Dabei ist es möglich, dass hohe Querkräfte auf das Nockenstück wirken, was zu so genannten Geisterschaltungen führen kann. Weiterhin kann es zu einem erhöhten Verschleiß aufgrund von Kantenträgern kommen. It is possible that high lateral forces act on the cam piece, which can lead to so-called ghost circuits. Furthermore, it can lead to increased wear due to edge beams.

Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Schlepphebelanordnung zu schaffen, welche einfach aufgebaut ist und dennoch eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Stabilität gegenüber Verkippung und Schrägstellung aufweist. Therefore, it is the object of the present invention to provide a finger lever assembly, which is simple in construction and yet has a relation to the prior art improved stability against tilting and tilting.

Die Aufgabe wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. The object is achieved with the features of claim 1.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft eine Schlepphebelanordnung mit einem Schlepphebel mit einem ersten Angriffsbereich zur Beaufschlagung eines Gaswechselventils, einem zweiten Angriffsbereich zur Beaufschlagung eines Auflagebereichs eines Ausgleichselements, wobei zwischen dem ersten Angriffsbereich und dem zweiten Angriffsbereich eine Rolle gelagert angeordnet ist, wobei Führungsmittel vorgesehen sind, welche nur eine definierte Bewegung des Schlepphebels relativ zum Ausgleichselement zulassen, so dass der Schlepphebel relativ zum Ausgleichselement eine in einer Ebene liegende drehende oder abwälzende Bewegung durchführt. Dadurch kann eine einfache Gestaltung angewendet werden, um Schrägstellungen bzw. Verdrehungen um die Längsachse des Schlepphebels zu verhindern. An embodiment of the invention relates to a finger follower arrangement with a finger lever with a first engagement area for acting on a gas exchange valve, a second engagement area for acting on a support area of a compensating element, wherein between the first attack area and the second engagement area a roller is mounted, wherein guide means are provided, which allow only a defined movement of the drag lever relative to the compensation element, so that the drag lever relative to the compensation element performs a lying in a plane rotating or rolling movement. As a result, a simple design can be used to prevent skewing or rotation about the longitudinal axis of the finger lever.

Dabei ist es zweckmäßig, wenn beiderseits des Schlepphebels im Bereich des ersten Angriffsbereichs Führungsmittel vorgesehen sind, welche den Schlepphebel führen. Diese Führungsmittel sind dabei bevorzugt benachbart des vorderen Bereichs des Schlepphebels angeordnet, welcher den ersten Angriffsbereich trägt bzw. umfasst. It is expedient if both sides of the finger lever in the region of the first attack area guide means are provided which guide the drag lever. These guide means are preferably arranged adjacent to the front region of the finger lever, which carries or comprises the first engagement region.

Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Führungsmittel als Führungsschienen vorgesehen sind, zwischen welchen der Schlepphebel mit seinem ersten Angriffsbereich eingreift. Durch solche Führungsschienen, die paarweise angeordnet und beabstandet voneinander angeordnet sind, kann der Schlepphebel vorteilhaft dazwischen aufgenommen werden. It is advantageous if the guide means are provided as guide rails, between which engages the drag lever with its first attack area. By such guide rails, which are arranged in pairs and spaced from each other, the cam follower can be advantageously taken in between.

Auch ist es zweckmäßig, wenn der Schlepphebel zwei Arme aufweist, zwischen welchen die Rolle angeordnet ist, wobei je ein Arm benachbart zu einer Führungsschiene angeordnet ist. So kann sich jeder der beiden Arme an einer Führungsschiene abstützen, sollten laterale Kräfte auf den Schlepphebel einwirken. It is also expedient if the drag lever has two arms, between which the roller is arranged, wherein each one arm is arranged adjacent to a guide rail. Thus, each of the two arms can be supported on a guide rail should lateral forces act on the drag lever.

Gemäß eines weiteren erfinderischen Gedankens, ist es zweckmäßig, wenn an dem ersten Angriffsbereich beiderseits des Gaswechselventils Führungsmittel derart vorgesehen sind, welche den Schlepphebel an dem Schaft des Gaswechselventils entlang führen. Dadurch wird erreicht, dass eine einfache Abstützung des Schlepphebels an dem Gaswechselventil selbst abgestützt ist und so eine Schrägstellung oder Verkippung des Schlepphebels verhindert werden kann. According to a further inventive idea, it is expedient if, on both sides of the gas exchange valve, guide means are provided on the first engagement region, which guides the drag lever along the shaft of the gas exchange valve. This ensures that a simple support of the drag lever is supported on the gas exchange valve itself and so an inclination or tilting of the drag lever can be prevented.

Auch ist es zweckmäßig, wenn die Führungsmittel als Führungslappen vorgesehen sind, zwischen welchen der Schaft des Gaswechselventils aufgenommen ist. So kann eine einfache Gestaltung erzielt werden, wenn der Schlepphebel mit seinen Armen die Führungslappen ausbildet. It is also expedient if the guide means are provided as guide lugs, between which the shaft of the gas exchange valve is received. So can a simple design be achieved when the drag lever with his arms forming the guide lobes.

Dabei ist es zweckmäßig, wenn der Schlepphebel zwei Arme aufweist, zwischen welchen die Rolle angeordnet ist, wobei je ein Führungslappen an einem Arm angeordnet ist. Dabei kann der Führungslappen einteilig mit dem Arm ausgebildet sein. It is expedient if the drag lever has two arms, between which the roller is arranged, wherein a respective guide tab is arranged on an arm. In this case, the guide tabs may be integrally formed with the arm.

Auch ist es zweckmäßig, wenn der Führungslappen von dem Arm in Richtung auf die Ventilschaftachse abragt. It is also expedient if the guide tab projects from the arm in the direction of the valve stem axis.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung detailliert erläutert. In der Zeichnung zeigen: In the following the invention will be explained in detail by means of an embodiment with reference to the drawing. In the drawing show:

1 eine Ansicht einer Schlepphebelanordnung in einer Seitenansicht, 1 a view of a finger lever assembly in a side view,

2 eine Ansicht der Schlepphebelanordnung nach 1 von oben, 2 a view of the rocker arm assembly after 1 from above,

3 eine Ansicht einer weiteren Schlepphebelanordnung in einer Seitenansicht, und 3 a view of another rocker arm assembly in a side view, and

4 eine Ansicht der Schlepphebelanordnung nach 3 von einer anderen Seite. 4 a view of the rocker arm assembly after 3 from another side.

Die 1 und die 2 zeigen eine Schlepphebelanordnung 1 mit einem Schlepphebel 2, welcher einen ersten Angriffsbereich 3 zur Beaufschlagung eines Gaswechselventils 4 und einem zweiten Angriffsbereich 5 zur Beaufschlagung eines Ausgleichselements 6 aufweist. The 1 and the 2 show a rocker arm assembly 1 with a rocker arm 2 , which is a first attack area 3 for charging a gas exchange valve 4 and a second attack area 5 for applying a compensation element 6 having.

Der Schlepphebel 2 stützt sich somit zum einen mit seinem ersten Angriffsbereich 3 an einem oberen Endbereich des Gaswechselventils 4, wie insbesondere an seinem Schaft oder einem Teller, und mit seinem zweiten Angriffsbereich 5 an einem oberen Endbereich des Ausgleichselements 6 ab. Dabei ist das Ausgleichselement 6 beispielsweise ein hydraulisches Ventilausgleichselement, welches bevorzugt hydraulisch ansteuerbar ist. The rocker arm 2 thus relies on the one hand with his first attack area 3 at an upper end portion of the gas exchange valve 4 , in particular on its shaft or a plate, and with its second attack area 5 at an upper end portion of the compensating element 6 from. Here is the compensation element 6 For example, a hydraulic valve compensation element, which is preferably hydraulically actuated.

Der Schlepphebel 2 weist eine mittels einer Achse 7 gelagerte Rolle 8 auf, welche innerhalb des Schlepphebels zwischen zwei Armen 9, 10 drehbar gelagert ist. Durch eine Beaufschlagung der Rolle 8 beispielsweise mittels eines Nockens 11 einer Nockenwelle kann die Betätigung des Gaswechselventils 4 über den Schlepphebel 2 gesteuert werden. The rocker arm 2 has one by means of an axis 7 stored roll 8th on which within the rocker arm between two arms 9 . 10 is rotatably mounted. By acting on the role 8th for example by means of a cam 11 a camshaft, the operation of the gas exchange valve 4 over the rocker arm 2 to be controlled.

Zur Führung des Schlepphebels 2 sind Führungsmittel, wie Führungsschienen 12, 13 vorgesehen, welche beabstandet zueinander ausgebildet und angeordnet sind und welche den vorderen Bereich, also den ersten Angriffsbereich 3 des Schlepphebels 2 zwischen sich aufnehmen. To guide the finger lever 2 are guide means, such as guide rails 12 . 13 provided, which are spaced apart from each other and arranged and which the front area, so the first attack area 3 of the rocker arm 2 between them.

Die Führungsschienen 12, 13 sind mittels einer Traverse 14 miteinander verbunden und damit mit dem Zylinderkopf 15 oder mit einem Zylinderkopfdeckel des Verbrennungsmotors verbunden, wie vorteilhaft verschraubt. The guide rails 12 . 13 are by means of a traverse 14 connected with each other and thus with the cylinder head 15 or connected to a cylinder head cover of the internal combustion engine, as screwed advantageous.

Durch die Führungsschienen 12, 13 können die Arme 9, 10 des Schlepphebels 2 sich bei Lateralkräften an den Führungsschienen anlegen und es kommt nicht zu einer Schrägstellung des Schlepphebels. Through the guide rails 12 . 13 can the arms 9 . 10 of the rocker arm 2 Lateral contact forces on the guide rails create and there is no tilting of the rocker arm.

Die 3 und die 4 zeigen eine weitere erfindungsgemäße Schlepphebelanordnung 21 mit einem Schlepphebel 22, welcher einen ersten Angriffsbereich 23 zur Beaufschlagung eines Gaswechselventils 24 und einem zweiten Angriffsbereich 25 zur Beaufschlagung eines Ausgleichselements 26 aufweist. The 3 and the 4 show a further rocker arm arrangement according to the invention 21 with a rocker arm 22 , which is a first attack area 23 for charging a gas exchange valve 24 and a second attack area 25 for applying a compensation element 26 having.

Der Schlepphebel 22 stützt sich somit zum einen mit seinem ersten Angriffsbereich 23 an einem oberen Endbereich des Gaswechselventils 24, wie insbesondere an seinem Schaft oder einem Teller, und mit seinem zweiten Angriffsbereich 25 an einem oberen Endbereich des Ausgleichselements 26 ab. Dabei ist das Ausgleichselement 26 beispielsweise ein hydraulisches Ventilausgleichselement, welches bevorzugt hydraulisch ansteuerbar ist. The rocker arm 22 thus relies on the one hand with his first attack area 23 at an upper end portion of the gas exchange valve 24 , in particular on its shaft or a plate, and with its second attack area 25 at an upper end portion of the compensating element 26 from. Here is the compensation element 26 For example, a hydraulic valve compensation element, which is preferably hydraulically actuated.

Der Schlepphebel 22 weist eine mittels einer Achse 27 gelagerte Rolle 28 auf, welche innerhalb des Schlepphebels 22 zwischen zwei Armen 29, 30 drehbar gelagert ist. Durch eine Beaufschlagung der Rolle 28 beispielsweise mittels eines Nockens 31 einer Nockenwelle kann die Betätigung des Gaswechselventils 24 über den Schlepphebel 22 gesteuert werden. The rocker arm 22 has one by means of an axis 27 stored roll 28 on which within the rocker arm 22 between two arms 29 . 30 is rotatably mounted. By acting on the role 28 for example by means of a cam 31 a camshaft, the operation of the gas exchange valve 24 over the rocker arm 22 to be controlled.

Zur Führung des Schlepphebels 22 sind Führungsmittel, wie Führungslappen 32, 33 vorgesehen, welche beabstandet zueinander ausgebildet und an jeweils einem Arm 29, 30 des Schlepphebels angeordnet sind und welche an den vorderen Bereich, also dem ersten Angriffsbereich 23 des Schlepphebels 22 angeordnet sind und den Schaft des Gaswechselventils 24 zwischen sich aufnehmen. To guide the finger lever 22 are guide means, such as guide lugs 32 . 33 provided, which spaced from each other and formed on each arm 29 . 30 of the finger lever are arranged and which at the front area, so the first attack area 23 of the rocker arm 22 are arranged and the shaft of the gas exchange valve 24 between them.

Die Führungslappen 32, 33 ragen dabei von den Armen 29, 30 in Richtung der Längsachse des Ventilschafts ab. The guide lobes 32 . 33 stand out from the poor 29 . 30 in the direction of the longitudinal axis of the valve stem.

Durch die Führungslappen 32, 33 können sich die Arme 29, 30 des Schlepphebels 22 bei Lateralkräften an dem Schaft des Gaswechselventils anlegen und abstützen und es kommt nicht zu einer Schrägstellung des Schlepphebels. Through the guide lobes 32 . 33 can the arms 29 . 30 of the rocker arm 22 At Lateral forces on the shaft of the gas exchange valve create and support and there is no tilting of the cam follower.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Schlepphebelanordnung Rocker arm arrangement
2 2: Schlepphebel cam follower
3 3: Angriffsbereich attack range
4 4: Gaswechselventil Gas exchange valve
5 5: Angriffsbereich attack range
66: Ausgleichselement compensation element
7 7: Achse axis
8 8th: Rolle role
9 9: Armpoor
10 10: Arm poor
11 11: Nocken cam
12 12: Führungsschiene guide rail
13 13: Führungsschiene guide rail
14 14: Traverse traverse
15 15: Zylinderkopf cylinder head
21 21: Schlepphebelanordnung Rocker arm arrangement
22 22: Schlepphebel cam follower
23 23: Angriffsbereich attack range
24 24: Gaswechselventil Gas exchange valve
25 25: Angriffsbereich attack range
26 26: Ausgleichselement compensation element
27 27: Achse axis
28 28: Rolle role
29 29: Arm poor
30 30: Arm poor
31 31: Nocken cam
32 32: Führungslappen guide tabs
33 33: Führungslappen guide tabs

Claims

Drag lever arrangement ( 1 . 21 ) with a drag lever ( 2 . 22 ) with a first attack area ( 2 . 23 ) for charging a gas exchange valve ( 4 . 24 ), a second attack area ( 5 . 25 ) for acting on a contact area of a compensating element ( 6 . 26 ), wherein between the first attack area and the second attack area a role ( 8th . 28 ), characterized in that guide means ( 12 . 13 . 32 . 33 ) are provided, which allow only a defined movement of the drag lever relative to the compensation element, so that the drag lever relative to the compensation element performs a lying in a plane rotating or rolling movement.

Rocker arm arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that on both sides of the rocker arm ( 2 ) in the area of the first attack area guiding means ( 12 . 13 ) are provided, which the drag lever ( 2 ) to lead.

Cam follower arrangement according to claim 2, characterized in that the guide means ( 12 . 13 ) are provided as guide rails, between which the drag lever ( 2 ) engages with his first attack area.

Cam follower arrangement according to claim 3, characterized in that the drag lever ( 2 ) two arms ( 9 . 10 ) between which the roller ( 8th ), one arm each ( 9 . 10 ) adjacent to a guide rail ( 12 . 13 ) is arranged.

Cam follower arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the guide means ( 12 . 13 ) protrude from the cylinder head or a cylinder head cover.

Rocker arm arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that at the first attack area ( 23 ) on both sides of the gas exchange valve ( 24 ) Guide means ( 32 . 33 ) are provided, which the drag lever 22 on the shaft of the gas exchange valve ( 24 ) along.

Cam follower arrangement according to claim 6, characterized in that the guide means ( 32 . 33 ) are provided as guide tabs, between which the shaft of the gas exchange valve is received.

Cam follower arrangement according to claim 6 or 7, characterized in that the drag lever has two arms ( 29 . 30 ) between which the roller ( 28 ) is arranged, each with a guide tab ( 32 . 33 ) on one arm ( 29 . 30 ) is arranged.

Rocker arm arrangement according to claim 6, 7 or 8, characterized in that the guide lugs ( 32 . 33 ) from the poor ( 29 . 30 ) protrudes in the direction of the valve stem axis.